diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh ...seluruh dosen teknik elektro atas ilmu yang...
TRANSCRIPT
KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh
MADE INDRA ANGGA WIJAYA NIM : 035114029
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2008
i
REMOTE CONTROL USING WLAN
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program
By:
Name : Made Indra Angga Wijaya Student Number : 035114029
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2008
ii
LEMBAR PENGESAHAN OLEH PEMBIMBING LEMBAR PENGESAHAN OLEH PEMBIMBING
TUGAS AKHIR TUGAS AKHIR
KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN (REMOTE CONTROL USING WLAN) (REMOTE CONTROL USING WLAN)
Disusun oleh: Disusun oleh:
MADE INDRA ANGGA WIJAYA MADE INDRA ANGGA WIJAYA
NIM : 035114029 NIM : 035114029
Telah disetujui oleh: Telah disetujui oleh:
Pembimbing I Pembimbing I
Damar Wijaya, S.T., M.T. Tanggal _______________Damar Wijaya, S.T., M.T. Tanggal _______________
Pembimbing II Pembimbing II
Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng. Tanggal _______________ Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng. Tanggal _______________
iii
iii
HALAMAN PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN
(REMOTE CONTROL USING WLAN)
Disusun oleh:
MADE INDRA ANGGA WIJAYA
NIM : 035114029
Telah dipertahankan di depan panitia penguji
Pada tanggal : 19 Maret 2008
dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji:
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : B. Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T. ..............................
Sekretaris : A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng. ..............................
Anggota : Damar Wijaya, S.T., M.T. ..............................
Anggota : Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T ..............................
Yogyakarta, ___________________
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata
Dharma
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
Ir. Gregorius Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc.
iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,
kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,
sebagaimana layaknya karya ilmiah.”
Yogyakarta, 10 Maret 2008
Made Indra Angga W.
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“KEMENANGAN BUKAN KARENA TIDAK PERNAH
JATUH, NAMUN KARENA BERANI BANGKIT
SETIAP KALI KITA JATUH”
Kupersembahkan tugas ahkir ini kepada
kedua orangtuaku (I Md. Ramlie S. dan Ni Nym. Anggraeni) atas doa,
keringat dan air mata yang telah tercurah untukku,
kakakku, adikku, dan Emy yang selalu memberiku semangat dan
menyayangiku,
dan semua teman-teman yang telah memberi doa dan dukungan
semangat.
vi
INTISARI Pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN (Wireless Local Area
Network) adalah pengendalian bergerak tanpa kabel terhadap sebuah motor. WLAN digunakan, karena memberikan kebebasan bergerak dalam melakukan pengendalian selama masih dalam jaringan WiFi (Wireless Fidelity).
Proses pengendalian dilakukan dengan sebuah PDA (Personal Digital Assistant) sebagai client atau remote control, sebuah PC (Personal Computer) sebagai server dan sebuah hardware yang berfungsi sebagai rangkaian pengkondisi motor. Koneksi antara PDA dan PC menggunakan jaringan ad hoc (peer-to-peer). PDA mengendalikan motor dengan memberi perintah ke PC. PC meneruskan perintah ke hardware melalui parallel port. Hardware menerima perintah dan motor berputar sesuai perintah. Setelah motor berputar, PC menerima feedback kondisi motor dari hardware, lalu PC mengirimkan feedback ke PDA. Jenis pengendalian motor yang dilakukan adalah motor berputar ke kanan (Clock Wise), motor berputar ke kiri (Counter Clock Wise) dan motor diam (OFF).
Pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN ini sudah dicoba dan terbukti dapat bekerja dengan baik. Motor berputar sesuai dengan perintah yang diberikan, dan feedback yang diberikan telah sesuai dengan kondisi motor. Feedback yang diberikan oleh web service, hanya pada client atau server yang memberikan perintah pada saat itu.
Kata kunci : pengendalian jarak jauh, WLAN, parallel port.
vii
ABSTRACT Remote control using WLAN is a motor wireless mobile controlling. WLAN is used, because it gives a free mobile controlling as long as it still in WiFi networks. The controlling process is using a PDA (Personal Digital Assistant) as the client or remote controller, a PC (Personal Computer) as the server and a hardware as a motor conditioning circuit. The Connection between PDA and PC is using an ad hoc (peer-to-peer) network. PDA control the motor by giving command to the PC. PC forward the command to the hardware through parallel port. Hardware receives the command and motor spins according to the respective command. After the motor spins, the PC receive the feedback of the motor condition from hardware and then PC send the feedback to PDA. The motor controlling type is motor spinning to the right (Clock Wise), motor spinning to the left (Counter Clock Wise) and motor off. This WLAN remote control has been tested and it is proved that it works well. The motor can be spin according to the command and the feedback is given according to the motor condition. Feedback that given by web service, only to the client or server that gives the command that time. Key word : remote controlling, WLAN, parallel port.
viii
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena atas asung kertha
wara nugraha-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan
baik dan lancar.
Pada proses pembuatan tugas ahkir ini penulis menyadari bahwa banyak
pihak yang ikut membantu sehingga tugas ahkir ini dapat terselesaikan. Oleh
karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ida Sang Hyang Widhi Wasa atas asung kertha wara nugraha-Nya.
2. Bapak Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku dekan
fakultas teknik.
3. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku pembimbing I atas
bimbingan, dukungan, saran dan kesabaran bagi penulis dari awal
sampai tugas akhir ini bisa selesai.
4. Bapak Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku dosen
pembimbing II yang telah bersedia memberikan bimbingan dan
pengarahan dalam menyelesaikan tugas ahkir ini.
5. Seluruh dosen teknik elektro atas ilmu yang telah diberikan selama
penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma.
6. Semua teman-teman teknik elektro yang sudah membantu dan
memberi semangat dan inspirasi khususnya : Gigih (yang selalu
memberi semangat dan membantu dalam menyelesaikan hardware),
x
Jacob, Denis (yang merelakan PDA-nya dipinjam), Joe, Suryo, Merry,
Adit, Inggit, Boy.
7. Komang Juli Sapta yang telah banyak membantu, memberi inspirasi
dan ilmu baru bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Semua orang yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas ahkir
ini.
Penulis menyadari bahwa tugas ahkir ini masih memiliki banyak
kekurangan. Oleh karena itu semua kritik dan saran yang besifat membangun akan
penulis terima dengan senang hati. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak. Terima kasih.
Yogyakarta, 10 Maret 2008
Penulis
Made Indra Angga Wijaya
xi
DAFTAR ISI
Halaman judul .........................................................................................................
Lembar pengesahan oleh pembimbing ...................................................................
Lembar pernyataan keaslian karya ..........................................................................
Halaman persembahan dan moto hidup ..................................................................
Intisari .....................................................................................................................
Abstract....................................................................................................................
Kata pengantar ........................................................................................................
Daftar Isi .................................................................................................................
Daftar Gambar.........................................................................................................
Daftar Tabel ............................................................................................................
BAB 1 PENDAHULUAN .....................................................................................
1.1 Judul………………………...................................................................
1.2 Latar Belakang……...............................................................................
1.3 Batasan Masalah……………................................................................
1.4 Tujuan …………...................................................................................
1.5 Manfaat ...…………..………………………………………………....
1.6 Metode Penelitian ….............................................................................
1.7 Sistematika Penulisan ………………………………………………...
BAB 2 DASAR TEORI .........................................................................................
2.1 TCP/IP ..................................................................................................
2.1.1 OSI Protocol Layer ……………………………………….
2.1.2 TCP/IP Protocol Layer ……………………………………
2.2 IP (Internet Protocol) Address ……………...………………………...
2.2.1 Pengertian dan Fungsi .........................................................
2.2.2 IP Address Format ………………………………………..
2.2.3 Kelas IP Address ………………………………………….
2.2.4 Aturan Dasar Pemilihan Network-ID dan Host-ID ……….
2.3 Web Service.......………………………………………………………
i
iii
v
vi
vii
viii
ix
xi
xiv
xvi
1
1
1
2
2
3
3
4
5
5
6
9
13
13
13
14
15
16
xi
2.3.1 XML ......................................................................................
2.3.2 WSDL ....................................................................................
2.3.3 SOAP .....................................................................................
2.3.4 UDDI .....................................................................................
2.4 WLAN (Wireless LAN) ……………………………………………..
2.4.1 Keuntungan WLAN ............................................................
2.4.2 Topologi Jaringan WLAN ..................................................
2.5 Windows Mobile .............……………………………………………..
2.5.1 Windows Mobile 2003 SE ..................................................
2.6 Parallel Port ..………………………………………………………….
2.6.1 Batasan Port ........................................................................
2.6.2 Printer Port ..........................................................................
2.6.3 Parallel Port Output ............................................................
2.6.4 Parallel Port Input ...............................................................
2.7 Transistor sebagai Saklar ..……………………………………………
2.7.1 Pemberian Prasikap Tegangan pada Basis ..........................
2.7.2 Garis Beban DC ..................................................................
2.7.3 Titik Sumbat (Cut Off) dan Jenuh (Saturation) ..................
2.7.4 Daerah Aktif (Active Region) ..............................................
2.8 Relay …...…..........................................................................................
2.8.1 Normally Closed (NC) ........................................................
2.8.2 Normally Open (NO) ..……................................................
2.9 Fototransistor .....……………………………………………………...
2.10 Opto Isolator ...................…………………………………………
2.11 Op Amp sebagai Pembanding Tegangan ………………………...
2.12 Motor DC ........................................................................................
BAB 3 PERANCANGAN ......................................................................................
3.1 Diagram Blok ...........………………………………………………….
3.2 Algoritma Perancangan Program ..........................................................
3.3 Perancangan Program .............………………………………………..
3.3.1 Program Client .....………………………………………...
17
17
18
18
19
22
22
24
25
26
26
26
27
29
30
30
31
32
34
34
34
35
36
37
38
39
41
41
42
43
43
xii
3.3.2 Program Server ...............…………………………………
3.4 Perancangan Hardware .........................................................................
3.5 Layout Program .....................................................................................
3.5.1 Client Program Layout ........................................................
3.5.1.1 Form ........................................................................
3.5.1.2 Text Box ..................................................................
3.5.1.3 Push Button .............................................................
3.5.2 Server Program Layout .......................................................
3.6 Pengaturan Metode Adhoc WLAN .......................................................
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ..................………………………………
4.1 Client Program Layout ..........................................................................
4.2 Server Program Layout .........................................................................
4.3 Bentuk Fisik Hardware .........................................................................
4.4 Pengamatan Kinerja Alat ......................................................................
4.4.1 Pengamatan Kinerja Alat Secara Umum ...............................
4.4.2 Pengamatan Tingkat Keberhasilan Alat .................................
4.4.3 Pengamatan Jarak Efektif Pengendalian ................................
4.4.4 Pengamatan Hardware ...........................................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………..
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………….
LAMPIRAN ………………………………………………………………………
45
48
54
54
55
55
55
56
57
60
60
64
65
65
65
67
68
69
73
74
76
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2-1. Lapisan OSI ……………………………………………… 7
Gambar 2-2. Perbandingan arsitektur OSI dan TCP……………………. 10
Gambar 2-3. Notasi desimal bertitik ……….…………………………... 14
Gambar 2-4. Metode Adhoc / Peer to Peer (a)Wireless (b)Wired .…….. 23
Gambar 2-5. Komunikasi antar-wireless client dengan menggunakan
metode infrastruktur ............................................………… 24
Gambar 2-6. Typical Windows Mobile 2003 for Pocket PC Today
Screen …………………………………………………… 25
Gambar 2-7. Female parallel port ……………………….……………. 27
Gambar 2-8. (a) Bias Basis (b) Garis beban dc ……...………………. 32
Gambar 2-9. Simbol relay.....................................……………………. 35
Gambar 2-10. Rangkaian transistor sebagai penggerak relay ................. 35
Gambar 2-11. Rangkaian Fototransistor ……..………………………… 36
Gambar 2-12. Rangkaian Opto Isolator “ Terhalang ON“ .……………. 38
Gambar 2-13. Rangkaian Opto Isolator “ Terhalang OFF“ ...................
Gambar 2-14. Terminal-terminal Op Amp ……………………………..
Gambar 2-15. Op Amp sebagai pembanding tegangan ………………...
38
39
39
Gambar 2-16. Skema motor DC ………….……………………………. 40
Gambar 2-17. Simbol Motor DC ………………………………………. 40
Gambar 3-1 Diagram blok perancangan ……………………………….. 41
xiv
Gambar 3-2. Algoritma perancangan program kendali jarak jauh
menggunakan WLAN.......................................................... 42
Gambar 3-3. Diagram alir program client ..…………………...………... 44
Gambar 3-4. Diagram alir program aplikasi server …………………….
Gambar 3-5. Diagram alir program web servis ……..………………….
Gambar 3-6. Diagram alir program pengendali motor …………………
46
47
48
Gambar 3-7. Rangkaian Penggerak Motor DC ………………………… 49
Gambar 3-8. Layout program client ………………………………..…...
Gambar 3-9. Layout program server ……………………………………
Gambar 3-10. Network Connection Properties ………………………...
Gambar 3-11. Wireless Network Properties …………...……………….
Gambar 3-12. Pemasangan SSID melalui Wireless Network Properties
Gambar 3-13. Pemilihan option metode Adhoc ………………………...
Gambar 4-1. Layout program PDA (client)……………………………..
Gambar 4-2. Client dan server telah terkoneksi ………………………..
Gambar 4-3. Client dan server gagal terkoneksi ……………………….
Gambar 4-4. Client memberi command CW …………………………...
Gambar 4-5. Client memberi Command CCW …………………………
Gambar 4-6. Client memberi Command OFF ..…………………………
Gambar 4-7. Pesan kesalahan melakukan koneksi ……………………..
Gambar 4-8. Layout program server ……………………………………
Gambar 4-9. Tampilan status motor ……………………………………
Gambar 4.10. Bentuk fisik hardware dilihat dari atas ………………….
54
56
57
58
58
59
60
61
61
62
62
63
63
64
64
65
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2-1. Tabel Perbandingan Network-ID.………………………….. 15
Tabel 2-2. Tabel Perbandingan Host-ID………………………………. 15
Tabel 2-3. Tabel pengalamatan parallel port …………………………. 26
Tabel 2-4. Tabel bagian-bagian pin printer …………………………....
Tabel 4-1. Kinerja alat secara umum …….…………………………….
Tabel 4-2(a). Pengendalian pada jarak lima meter …………………….
Tabel 4-2(b). Pengendalian pada jarak sepuluh meter …………………
Tabel 4-3. Jarak efektif masing-masing PDA dalam melakukan
pengendalian ………………………………………………..
Tabel 4-4. Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CW ………...
Tabel 4-5. Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CCW ………
28
66
67
67
68
70
72
xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Judul
Pengendalian Jarak Jauh Menggunakan WLAN (Remote Control Using
WLAN).
1.2 Latar Belakang
Selama ini masyarakat dapat mengontrol sesuatu dari jarak jauh dengan
menggunakan remote control biasa. Akan tetapi pengontrolan tersebut terhambat
oleh jarak dan penghalang. Apabila jarak antara alat yang dikontrol dengan
pengontrol itu melewati batas toleransinya, maka peralatan tersebut tidak dapat
berfungsi sesuai dengan yang diinginkan. Permasalahan tersebut dapat diatasi
dengan menggunakan teknologi WLAN (Wireless Local Area Network) yang
mempunyai akses yang lebih handal dibanding remote control biasa.
WLAN menghubungkan dua atau lebih komputer tanpa menggunakan
kabel. Teknologi WLAN menggunakan standar radio 802.11 yang sekarang
umum disebut dengan WiFi atau Wireless Fidelity [1]. WLAN menggunakan
gelombang radio dengan teknologi spread spektrum yang memberikan kebebasan
untuk bergerak selama masih pada jangkauan sinyal WiFi tanpa terputus dari
jaringan.
1
2
Pada penelitian ini akan dibuat prototipe sistem kendali jarak jauh yang
dengan sistem kendali peer-to-peer pada jaringan WLAN. Diharapkan prototipe
alat yang dibuat ini dapat dikembangkan dan dijadikan salah satu alternatif pilihan
dalam banyak proses yang membutuhkan pengendalian jarak jauh tanpa kabel.
1.3 Batasan Masalah
Sistem pengendalian menggunakan WLAN ini mempunyai batasan
masalah sebagai berikut :
a. Tugas akhir ini dirancang untuk pengendalian putaran (CW/CCW/OFF)
sebuah motor DC 12V melalui parallel port pada PC atau Laptop.
b. Pengendalian tidak memperhitungkan kecepatan putaran motor.
c. Pengendalian menggunakan sebuah PDA (Personal Digital Assistant) yang
mempunyai fasilitas WLAN yang akan menjadi remote control (client).
d. Sebuah PC (Personal Computer) yang memiliki fasilitas WLAN sebagai
penerima (server) dan yang memberikan perintah ke alat.
e. Menggunakan topologi ad hoc (peer-to-peer).
1.4 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat suatu prototipe sistem
pengendali jarak jauh dengan menggunakan TCP/IP sebagai protokol pengiriman
informasi melalui WLAN.
3
1.5 Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
a. Tersedianya alternatif lain untuk melakukan kendali jarak jauh dalam dunia
industri.
b. Memudahkan pengendalian suatu alat (mesin) pada suatu industri. Sehingga
manfaatnya berdampak pada efisiensi waktu dan tenaga kerja.
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini disusun berdasarkan studi literatur, serta mempelajari cara
kerja dan sekaligus cara-cara merencanakan dan membuat peralatan tersebut.
Perencanaan peralatan menggunakan teori yang ada untuk mendapatkan
karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Pembuatan program
dan peralatan untuk setiap bagian sesuai dengan fungsi masing-masing dan
kemudian diujikan apakah alat bekerja dengan baik dan sudah sesuai dengan
perancangan yang diinginkan. Selain itu, beberapa hal lain yang akan diujikan
adalah :
a. Error yang terjadi selama pengujian.
b. Jarak maksimal antara client dan server agar alat masih dapat bekerja dengan
baik.
4
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
BAB I : Berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan
masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II : Berisi teori-teori yang mendasari penulisan tugas akhir ini.
BAB III : Berisi penjelasan tentang konsep dan langkah-langkah
perancangan program pengendalian jarak jauh menggunakan
WLAN
BAB IV : Berisi data hasil percobaan dan pembahasan dari
program pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN.
BAB V : Berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran untuk
pengembangan program lebih lanjut.
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah salah
satu jenis protokol yang memungkinkan kumpulan komputer untuk
berkomunikasi dan bertukar data di dalam suatu jaringan (network) [2]. Sebuah
arsitektur protokol adalah struktur urutan dari hardware dan software yang
mendukung pertukaran data di antara sistem dan mendukung aplikasi terdistribusi,
seperti electronic mail dan file transfer [3]. Protokol ini pertama kali
dikembangkan oleh DARPA (Deference Advanced Reseach Project Agency) sejak
tahun 1969.
TCP/IP merupakan suatu penghubung antara satu komputer dengan
perangkat lainnya dalam suatu jaringan, meskipun kedua perangkat tersebut
mempunyai OS (Operating System) yang berbeda. Prinsip kerja TCP/IP secara
sederhana dapat dianalogikan pada saat pengiriman data. Pertama, mencakup
siapa yang mengirim, siapa yang menerima data tersebut serta isi dari data
tersebut. Kedua, bagaimana cara agar data tersebut sampai pada tujuan.
Dari konsep ini dapat diketahui bahwa pengirim email memerlukan
perantara yang memungkinkan data sampai pada tujuannya, yaitu TCP/IP. Antara
TCP dan IP ada pembagian tugas masing-masing. TCP merupakan connection
oriented protocol, yang berarti bahwa kedua komputer yang ikut serta dalam
pertukaran data harus melakukan hubungan terlebih dahulu sebelum pertukaran
6
data berlangsung. Selain itu, TCP juga bertanggung jawab untuk meyakinkan
bahwa data tersebut sampai pada tujuan, memeriksa kesalahan dan mengirimkan
error ke lapisan atas hanya bila TCP tidak berhasil melakukan hubungan.
Jika isi data terlalu besar untuk satu datagram, maka TCP akan
membaginya ke dalam beberapa datagram. IP bertanggung jawab setelah
hubungan berlangsung, tugasnya adalah untuk mengatur rute paket data di dalam
jaringan. IP hanya bertugas sebagai “kurir” TCP dalam penyampaian datagram
dan tidak bertanggung jawab jika data tersebut tidak sampai dengan utuh, karena
IP tidak memiliki informasi mengenai isi data yang dikirim. Jika hal ini terjadi,
maka IP hanya akan memberikan pesan kesalahan (error message) ke sumber
data. IP hanya mengirimkan data tanpa mengetahui mana data yang akan disusun
berikutnya. Hal ini adalah penyebab banyaknya paket yang hilang sebelum
sampai pada tujuan.
2.1.1 OSI Protocol Layer
Model OSI (Open System Interconnection) dikembangkan oleh ISO
(International Organization for Standardization) sebagai model untuk arsitektur
komunikasi komputer, serta sebagai kerangka kerja bagi pengembangan standar-
standar protocol [3]. OSI memiliki 7 lapisan (layer). Setiap lapisan menyediakan
tipe khusus pelayanan jaringan. Tiga lapisan teratas biasa dikenal sebagai upper
level protocol, sedangkan empat lapisan terbawah dikenal sebagai lower level
protocol.
7
Tiap lapisan berdiri sendiri tetapi fungsi dari masing-masing lapisan
bergantung dari keberhasilan operasi lapisan di bawahnya. Sebuah lapisan
pengirim hanya perlu berhubungan dengan lapisan yang sama di penerima.
Lapisan data link penerima hanya berhubungan dengan lapisan data link
pengirim. Selain itu, sebuah lapisan juga berhubungan dengan satu lapisan di atas
atau di bawahnya. Misalnya lapisan network berhubungan dengan lapisan
transport di atasnya atau dengan lapisan data link di bawahnya. Model OSI dapat
dilihat pada Gambar 2-1.
Gambar 2-1 Lapisan OSI [3].
8
Keterangan tiap lapisan OSI adalah [3]:
a. Physical layer berhubungan dengan transmisi dari aliran bit yang tidak
terstruktur melalui medium fisik. Physical layer memiliki empat
karakteristik, yaitu mekanis, elektris, fungsional, dan prosedural.
b. Data link layer menyediakan transfer informasi yang lebih handal
melalui link fisik, mengirim blok-blok data (frame-frame) untuk
keperluan sinkronisasi, error control, dan flow control.
c. Network layer menyediakan layanan transfer informasi di antara ujung
sistem melewati beberapa jaringan komunikasi berurutan. Pada lapisan
ini, sistem komputer berkomunikasi dengan jaringan untuk
menentukan alamat tujuan dan meminta fasilitas jaringan tertentu,
misalnya prioritas.
d. Transport layer menyediakan suatu mekanisme perubahan data di
antara ujung sistem. Layanan connection oriented transport menjamin
bahwa data yang dikirim bebas kesalahan, secara bertahap, dengan
tidak mengalami duplikasi atau hilang.
e. Session layer menyediakan mekanisme untuk mengontrol komunikasi
antar aplikasi pada ujung sistem. Layanan-layanan kunci yang
disediakan oleh session layer adalah sebagai berikut :
• Disiplin dialog (Dialogue discipline)
Bisa berupa dua saluran simultan (full duplex) atau dua saluran
pilihan (half duplex).
• Pengelompokan (Grouping)
9
Aliran data dapat ditandai dengan cara menentukan kelompok data.
• Recovery
Session layer dapat menyediakan suatu mekanisme pemeriksaan,
agar bila terjadi kegagalan di antara checkpoint, Entitas session
dapat mentransmisikan kembali seluruh data mulai dari checkpoint
terakhir.
f. Presentation layer menentukan format data yang dipindahkan di antara
aplikasi dan menawarkan pada program aplikasi serangkaian layanan
informasi data. Presentation layer menentukan syntax yang
dipergunakan di antara aplikasi.
g. Application layer menyediakan akses bagi program aplikasi untuk
mengakses lingkungan OSI.
Lapisan menjalankan peran dalam pengalihan data dengan mengikuti
peraturan yang berlaku dan hanya berkomunikasi dengan lapisan yang setingkat.
Akibatnya sebuah lapisan pada satu sistem tertentu hanya akan berhubungan
dengan lapisan yang sama dari sistem yang lain. Proses ini dikenal sebagai "peer
process".
2.1.2. TCP/IP Protocol Layer
TCP/IP memiliki lima lapisan. Lapisan atas (application layer) akan
memberikan data dan kendali ke lapisan di bawahnya sampai lapisan yang
terendah dicapai [2]. Antara dua lapisan yang berdekatan terdapat antarmuka
(interface). Interface ini memberitahukan operasi dan layanan yang diberikan ke
10
lapisan lebih atas. Himpunan lapisan dan protokol disebut sebagai "arsitektur
jaringan".
OSI TCP/IP Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Transport
Gambar 2-2 Perbandingan arsitektur OSI dan TCP/IP [3].
(host-to-host)
Internet Network Access
Physical
Pengendalian komunikasi dalam bentuk lapisan menambah overhead
karena tiap lapisan berkomunikasi dengan lawannya melalui header (identitas)
[2]. Header adalah control information yang menyatakan alamat asal dan tujuan
jaringan. Walaupun rumit, tetapi fungsi tiap lapisan dapat dibuat dalam bentuk
modul sehingga kerumitan dapat ditanggulangi. Pada tulisan ini, model OSI
secara keseluruhan tidak dibahas secara mendalam, karena protokol TCP/IP tidak
persis mengikuti model referensi OSI. Walaupun demikian, model TCP/IP dapat
dilihat pada Gambar 2-2.
11
Keterangan tiap lapisan TCP/IP adalah [3]: a. Physical layer
Lapisan ini menentukan karakteristik-karakteristik media transmisi,
rata-rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal (signal encoding
scheme).
b. Network access layer
Lapisan ini hanya menggambarkan bagaimana data dikodekan
menjadi sinyal-sinyal dan karakteristik antarmuka tambahan media.
c. Internet layer/network layer
Lapisan ini berkaitan dengan routing data dari sumber ke host
tujuan melewati satu jaringan atau lebih yang dihubungkan melalui router.
Ketika jaringan menerima suatu pesan dari lapisan yang lebih atas,
lapisan jaringan akan menambahkan header pada pesan yang menyatakan
alamat asal dan tujuan jaringan.
d. Transport layer/host to host
Salah satu tanggung jawab lapisan transport adalah membagi
pesan-pesan menjadi fragmen yang cocok dengan pembatasan ukuran
yang dibentuk oleh jaringan. Pada sisi penerima, lapisan transport
menggabungkan kembali fragmen untuk mengembalikan pesan aslinya,
sehingga dapat diketahui bahwa lapisan transport memerlukan proses
khusus pada satu komputer ke proses yang bersesuaian pada komputer
tujuan. Hal ini dikenal sebagai SAP (Service Access Point) ID
12
(Identification) kepada setiap paket (SAP berlaku pada model OSI,
sedangkan istilah SAP pada TCP/IP disebut port).
Transport Layer terdiri atas dua macam protokol penting yaitu
TCP(Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram
Protocol). TCP menyediakan pelayanan dalam pengiriman data dengan
menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan dari ujung ke ujung (end to
end), sedangkan UDP menyediakan pelayanan pengiriman data yang
connectionless tanpa menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan.
UDP cukup banyak digunakan karena data yang dikirim cukup
kecil, sehingga menjadi lebih efisien digunakan sebagai protokol pada
Transport Layer. TCP menyediakan mekanisme yang dinamakan Positive
Acknowledgement with Re-transmission (PAR). Pada mekanisme ini, data
akan dikirim lagi sampai diperoleh tanda bahwa data telah terkirim dengan
baik dari alamat yang dituju. Satu unit data yang dipertukarkan antara
modul-modul TCP dinamakan segment.
e. Application layer
Lapisan ini disebut lapisan akhir (front end) atau bisa disebut user
program. Lapisan ini mendasari lapisan sebelumnya (physical layer,
network access, network layer, dan transport layer). Lapisan sebelumnya
hanya bertugas mengirimkan pesan yang ditujukan untuk lapisan ini. Di
lapisan ini dapat ditemukan program yang menyediakan pelayanan
jaringan, seperti mail server (email program), file transfer server (FTP
program), dan remote terminal.
13
2.2 IP (Internet Protokol) Address
2.2.1 Pengertian dan Fungsi
Alamat komputer dalam jaringan komputer dinamakan IP Address [4]. IP
Address ditulis sebagai 4 urutan bilangan desimal yang dipisahkan dengan titik.
Setiap bilangan tersebut berupa salah satu bilangan yang berharga di antara 0-255
(nilai desimal yang mungkin untuk 1 byte/8 bit). Contoh penulisan IP address
ialah sebagai berikut: 132.194.122.144. Jadi dengan menggunakan format seperti
itu, jumlah IP address yang tersedia ialah 255 X 255 X 255 X 255 IP address.
Setiap komputer yang terhubung ke jaringan harus memiliki satu IP address dan
satu alamat IP address hanya boleh dimiliki oleh satu komputer.
2.2.2. IP Address Format
IP Address merupakan bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda
pemisah berupa tanda titik setiap 8 bit. Tiap 8 bit ini disebut oktet. Bentuk IP
address adalah sebagai berikut :
xxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx
Setiap simbol “x” dapat digantikan dengan angka 0 dan 1, misalkan
sebagai berikut:
00000100 . 11011100 . 11110001 . 00001001
Notasi IP address dengan bilangan biner seperti di atas tidak mudah dibaca dan
ditulis. Agar lebih mudah dibaca dan ditulis, IP address sering ditulis sebagai 4
bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh sebuah titik, seperti pada
Gambar 2-3. Format penulisan seperti ini disebut dotted decimal notation (notasi
14
decimal bertitik). Setiap bilangan tersebut merupakan nilai dari satu oktet (delapan
bit) IP address.
bit # 0 31
132 92 121 1 100000000 01011100 01111001 00000001
132.92.121.1 Gambar 2-3 Notasi desimal bertitik [4].
2.2.3 Kelas IP Address
IP address terdiri dari 4 buah bilangan 8 bit. Untuk mempermudah proses
pembagiannya, IP address dikelompokkan dalam kelas-kelas [4]. Tujuannya
pembagian IP address ke dalam kelas-kelas adalah untuk memudahkan
pendistribusian pendaftaran IP address.
IP address dikelompokkan dalam lima kelas: kelas A, kelas B, kelas C,
kelas D dan kelas E. Perbedaan pada tiap kelas tersebut adalah pada ukuran dan
jumlahnya. Khusus kelas D diperuntukkan bagi jaringan multicast dan Kelas E
untuk keperluan eksperimental.
Pembagian kelas-kelas IP address didasarkan pada dua hal : network-ID dan
host-ID dari suatu IP address. Setiap IP address selalu merupakan sebuah
pasangan dari network-ID (identitas jaringan) dan host-ID (identitas host dalam
jaringan tersebut).
a. Network-ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk
menunjukkan jaringan tempat komputer ini berada.
15
b. Host-ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjukkan
workstation, server, router dan semua host TCP/IP lainnya dalam jaringan
tersebut. Dalam semua jaringan, host-ID harus unik (tidak boleh ada yang
sama).
Tabel 2-1 Perbandingan Network-ID [4].
Kelas IP Network-ID
A 1.H.H.H s/d 126.H.H.H
B 28.1.H.H s/d 191.254.H.H
C 192.0.1.H s/d 233.255.254.H
Tabel 2-1 menunjukkan perbandingan Network-ID dari kelas A, B dan C.
Sedangkan untuk perbandingan Host-ID yang dimiliki oleh ketiga kelas tersebut
dapat dilihat pada Tabel 2-2.
Tabel 2-2 Perbandingan Host-ID [4]
Kelas IP Host-ID
A N.0.0.1 s/d N.255.254
B N.N.0.1 s/d N.N.255.254
C N.N.N.1 s/d N.N.N.254
2.2.4 Aturan Dasar Pemilihan Network-ID dan Host-ID
Terdapat beberapa aturan dasar dalam menentukan network-ID dan host-
ID yang akan digunakan. Aturan tersebut antara lain [4]:
16
a. Network-ID tidak boleh sama dengan 127 karena digunakan untuk keperluan
loopback. Loopback ialah IP address yang digunakan komputer untuk
menunjuk dirinya sendiri.
b. Network-ID dan host-ID tidak boleh sama dengan 255 (seluruh bit diset 1).
Jika hal ini dilakukan, maka network-ID atau host-ID tersebut akan diartikan
sebagai alamat broadcast. Broadcast-ID artinya alamat yang mewakili seluruh
anggota jaringan. Pengiriman paket ke alamat broadcast akan menyebabkan
paket ini didengarkan oleh seluruh anggota jaringan tersebut.
c. Network-ID dan Host-ID tidak boleh 0 (nol). IP address dengan host-ID 0
diartikan sebagai alamat jaringan. Alamat jaringan adalah alamat yang
digunakan untuk menunjuk suatu jaringan dan tidak menunjukkan suatu host.
d. Host-ID harus unik dalam satu network. Dalam satu jaringan tidak boleh ada
dua host yang memiliki host-ID yang sama.
2.3 Web Service
Web service adalah program yang menerima dan merespon permintaan
dalam informasi [5]. Pada umumnya, sebuah web service menerima permintaan
berdasar format XML (Extensible Markup Language). Format aktual dari
permintaan dan respon tergantung dari standar XML yang digunakan. Ada public
registry dan bahasa seperti UDDI (Universal Description Discovery and
Integration) dan WDSL (Web Services Description Languange) yang
menggunakan katalog untuk web service yang berbeda. Program panggilan yang
dapat menanyakan registry (UDDI) untuk menemukan web service yang tepat,
17
lalu menggunakan WDSL untuk menentukan parameter yang membutuhkan
servis, dan akhirnya menggunakan protokol pemanggil dan XML standar seperti
SOAP untuk secara aktual menghubungi web service.
Ada beberapa protocol standar yang digunakan pada mekanisme kerja web
service, yaitu XML, WSDL, SOAP, dan UDDI.
2.3.1 XML
XML (Extensible Markup Language) adalah bahasa yang digunakan untuk
menampilkan banyak tipe data. XML hampir sama dengan HTML (Hypertext
Markup Language) (keduanya keturunan dari SGML (Standard Generalized
Markup Language), sebuah pembangkit bahasa markup). HTML digunakan untuk
menyatakan web browser bagaimana menampilkan informasi pada end user,
XML lebih umum digunakan untuk mengirim informasi di antara program.
2.3.2 WSDL
WSDL (Web Services Description Languange) adalah format XML yang
diterbitkan untuk menerangkan web service. WSDL mendefinisikan :
a. Pesan-pesan (baik yang abstrak dan kongkrit) yang dikirim ke dan menuju
web service.
b. Koleksi-koleksi digital dari pesan-pesan (port type, antarmuka).
c. Penjadwalan port type yang ditentukan oleh wire protocol.
d. Penempatan servis.
18
WDSL penting bagi portal karena portal umumnya mengumpulkan
informasi dari berbagai macam web service dalam layer tunggal dan oleh karena
itu membutuhkan komunikasi satu sama lain dalam format yang tepat.
2.3.3 SOAP
SOAP (Simple Object Access Protocol) adalah standar untuk bertukar
pesan-pesan berbasis XML melalui jaringan komputer atau sebuah jalan untuk
program yang berjalan pada suatu OS (Operating System) untuk berkomunikasi
dengan program pada OS yang sama maupun berbeda dengan menggunakan
HTTP dan XML sebagai mekanisme untuk pertukaran data.
SOAP menspesifikan secara jelas bagaimana cara untuk mengkodekan
header HTTP dan file XML, sehingga program pada suatu komputer dapat
memanggil program pada komputer lain dan mengirimkan informasi, serta
bagaimana program yang dipanggil memberikan tanggapan.
SOAP merupakan platform independent karena memiliki basis XML,
dengan demikian SOAP secara cepat menjadi protokol terdepan dalam mengirim
dan memperoleh hasil web service.
2.3.4 UDDI
UDDI (Universal Description Discovery and Integration) berdasar pada
spesifikasi untuk menemukan web service dan public registry. Web service dapat
mempublikasikan informasi tentang dirinya. UDDI dapat digunakan untuk
mendapatkan kembali didasarkan pada “informasi deskriptif” tentang web service.
19
Informasi deskriptif dapat dibuat dalam format XML seperti WDSL. UDDI telah
secara luas mendukung semua segmen dari industri internet.
Keuntungan dari penggunaan web service :
a. Format penggunaan terbuka untuk semua platform.
b. Mudah dimengerti dan mudah melakukan debug.
c. Dukungan interface yang stabil.
d. Security.
e. Akselerasi.
f. Terbuka, standard-standard berbasis teks.
g. Tidak mahal untuk diimplementasikan.
h. Mengurangi biaya integrasi aplikasi enterprise.
2.4 WLAN (Wireless LAN)
LAN adalah jaringan komputer yang mencakup area dalam suatu ruang,
gedung, atau beberapa gedung yang berdekatan [1]. LAN umumnya menggunakan
20
media transmisi berupa kabel. Namun juga ada yang tidak menggunakan kabel
dan disebut sebagai Wireless LAN (WLAN).
Teknologi WLAN melakukan proses pengiriman data dengan
menggunakan frekuensi radio sebagai media perantaranya [1]. Teknologi ini
diatur oleh aturan yang sama seperti radio AM/FM. Federal Communications
Commision (FCC) merupakan organisasi internasional yang mengatur
penggunaan WLAN device. Sedangkan, IEEE (Institute of Electrical & Electronic
Engineers) membuat dan mengelola standarisasi wireless device.
Menurut tipe jaringan, WLAN dibedakan menjadi [1]:
a. Client/server
Client/server adalah suatu model jaringan yang terdiri dari client dan
server. Client adalah komputer yang meminta layanan sedangkan server
adalah komputer yang bertindak untuk melayani permintaan client.
Beberapa contoh fungsi server adalah :
• File server adalah server yang menangani berkas yang dapat diakses oleh
client.
• Print server adalah server yang bertindak sebagai pengontrol printer yang
dapat digunakan oleh client.
• Web server adalah server yang menangani halaman-halaman Web yang
dapat diakses oleh browser.
• Mail server adalah server yang menangani surat elektonik.
21
b. Peer-to-peer
Peer-to-peer adalah model jaringan yang memberikan kedudukan yang
sama terhadap semua komputer. Tak ada yang bertindak sebagai server atau
client secara eksplisit. Oleh karena itu, media penyimpanan pada konfigurasi
ini adalah penyimpanan global. Pada model ini, komputer dapat saling
berhubungan langsung tanpa bergantung pada server, tetapi akan efektif jika
jumlah komputer tidak lebih dari 25 buah.
Ada tiga pita (band) frekuensi yang dapat digunakan untuk WLAN secara
bebas dalam dunia industri, medis, dan ilmiah, yaitu frekuensi 900 MHz, 2.4GHz,
dan 5.2GHz [2]. Di antara ketiga band, perangkat-perangkat wireless saat ini
banyak menggunakan frekuensi 2.4GHz.
IEEE telah menetapkan protokol standar yang digunakan pada wireless
device, yakni IEEE 802.11. Saat ini ada beberapa standar 802.11, antara lain :
a. 802.11a adalah teknologi yang menggunakan frekuensi 5 GHz dan dapat
menghasilkan kecepatan 54 Mbps.
b. 802.11b adalah teknologi yang menggunakan frekuensi 2.4 GHz dan memiliki
kemampuan transmisi hingga 11 Mbps.
c. 802.11g adalah teknologi yang sama dengan 802.11b, menggunakan frekuensi
2.4 GHz, dan kemampuan transmisi 54 Mbps.
WLAN kebanyakan memiliki peran sebagai access layer, sehingga
digunakan sebagai entry point ke dalam jaringan kabel.
22
2.4.1 Keuntungan WLAN
Jaringan wireless memiliki beberapa keuntungan bila diimplementasikan,
yaitu [1]:
a. Pengguna dapat bergerak lebih fleksibel.
b. Relatif cepat dan murah.
c. Dapat ditemukan di mana saja.
WLAN dapat juga digunakan sebagai perpanjangan jangkauan jaringan
kabel. Dengan menggunakan teknologi WLAN, komunikasi dapat dilakukan di
antara dua gedung dengan instalasi peralatan wireless dengan mudah dan cepat.
2.4.2 Topologi Jaringan WLAN
Ada dua cara menghubungkan PC melalui jaringan wireless, yakni [1]:
a. Ad Hoc
Cara ini seperti menghubungkan antar PC tanpa menggunakan hub.
Dengan memasangkan nilai SSID (Short for Service Set Identifier) yang sama
pada kedua (atau lebih) PC, kedua PC sudah dapat saling berhubungan. SSID
adalah pemberi identitas unik (32 karakter) yang ditambahkan ke dalam
header paket data yang dikirimkan melalui jaringan wireless. Wireless device
tidak akan bisa terhubung tanpa SSID yang unik. SSID juga berfungsi sebagai
nama jaringan karena mengidentifikasikan sebuah jaringan wireless. Topologi
metode Ad Hoc dapat dilihat pada Gambar 2-4.
23
(a)
(b)
Gambar 2-4 Metode Adhoc / Peer to Peer (a) Wireless. (b) Wired. [6].
b. Infrastruktur
Dalam mode infrastruktur, masing-masing wireless device (PC) tidak
berkomunikasi secara langsung, melainkan melalui sebuah access point.
Access point berfungsi menghubungkan beberapa PC melalui frekuensi radio
serta mengatur aliran data yang melewatinya. Topologi metode infrastruktur
dapat dilihat pada Gambar 2-5.
24
Gambar 2-5 Komunikasi antar-wireless client dengan menggunakan metode infrastruktur [6].
Access point memancarkan frekuensi radio pada area tertentu yang dikenal
dengan istilah BSA (Basic Service Area) atau microcell. Client yang terdapat
pada sebuah BSA dapat saling berkomunikasi melalui access point. Jaringan
kabel dapat dihubungkan dengan semua perangkat wireless di dalam sebuah
cell.
2.5 Windows Mobile
Windows Mobile adalah suatu sistem operasi ringkas yang dikombinasikan
dengan satu deretan aplikasi dasar untuk mobile device berdasar pada API
(Application Programming Interface) Microsoft Win32 [7]. Alat-alat yang
menggunakan Windows Mobile antara lain Pocket PC, Smartphones, dan Portable
25
Media Centers. Windows Mobile dirancang serupa dengan versi-versi desktop
Windows.
2.5.1 Windows Mobile 2003 SE
Windows Mobile 2003 Second Edition, juga dikenal sebagai Windows
Mobile 2003 SE, diluncurkan pada 24 Maret 2004 dan ditawarkan pertama pada
Dell Axim x30 [7]. Windows Mobile 2003 SE memiliki beberapa peningkatan dari
versi terdahulu, seperti:
a. Pilihan untuk mengganti tampilan layar dari portrait ke landscape. Hal ini
tidak tersedia dalam versi Smartphone.
b. Pocket Internet Explorer (PIE) yang memiliki option untuk membuat tampilan
satu halaman ke dalam satu kolom tunggal.
c. Didukung resolusi layar VGA (640×480).
Tampilan layar Windows Mobile 2003 dapat dilihat pada Gambar 2-6.
Gambar 2-6 Typical Windows Mobile 2003 for
Pocket PC Today Screen. [7]
26
2.6 Parallel Port
2.6.1 Batasan Port
Secara umum pengertian kata port adalah terminal untuk keluar masuk
barang [8]. Pada bidang komputer, pengertian port hampir sama dengan
pengertian secara umum yaitu terminal untuk berhubungan dengan perangkat lain.
2.6.2 Printer Port
Komunikasi paralel yang digunakan adalah komunikasi paralel lewat kabel
data untuk printer [8]. Pada keadaan normal (tidak aktif), tegangan pada pin-pin
ini adalah 0 volt. Namun bila diberi logika high, tegangannya akan berubah
menjadi 5 volt.
Parallel port terdiri atas tiga alamat port. Ketiga alamat port tersebut
adalah port data, port status dan port kontrol atau port kendali. Port data berada
pada alamat 378h, port status berada pada alamat 379h dan port kontrol berada di
alamat 37Ah. Tabel pengalamatan parallel port dapat dilihat pada Tabel 2-3.
Tabel 2-3 Tabel pengalamatan parallel port [8].
Adaptor Port Data Port Status Port Kontrol
Lpt1 (Non-Mono E.G. VGA and SVGA)
3BCh (956d) 3BDh (957d) 3Beh (958d)
Lpt2 (Mono Display Card) 378h (888d) 379h (889d) 37Ah (890d)
27
Pengalamatan printer port yang digunakan dalam penelitian ini adalah
pengalamatan LPT2 yaitu alamat port data 378h (888d) dan port status 379h
(889d).
2.6.3 Parallel Port Output
Printer port DB-25 terdiri dari 25 pin yang terbagi menjadi empat fungsi.
Keempat fungsi tersebut adalah [8] :
a. Data (8 pin)
b. Kontrol (4 pin)
c. Status (5 pin)
d. Ground (8 pin)
Gambar 2-7 menunjukkan model female parallel port pada DB25.
Gambar 2-7 Female parallel port [8].
28
Tabel 2-4 Bagian-bagian pin printer [8].
Pin Keterangan Status Port
1 Strobe Control
2 Data bit 0 Output
3 Data bit 1 Output
4 Data bit 2 Output
5 Data bit 3 Output
6 Data bit 4 Output
7 Data bit 5 Output
8 Data bit 6 Output
9 Data bit 7 Output
10 ACK Status
11 Busy Status
12 Paper Tray Empty Status
13 Printer On-line Status
14 Auto Feed Control
15 Printer Error Status
16 Initialize Printer (INIT) Control
17 Select/Deselect Printer (SELECT_IN) Control
18-25 Unused/Ground
Printer port terdiri atas delapan bit keluaran yakni data D7 (LSB) sampai
data D0 (MSB) dan empat port kontrol, yaitu SELECT_IN, AUTOFEED, INIT
dan STROBE. SELECT_IN berfungsi untuk mengetahui bahwa printer telah
terpilih dan selanjutnya akan digunakan untuk operasi pencetakan. SELECT_IN
29
dalam keadaan normal akan berlogika 0. Fungsi INIT adalah untuk inisialisasi
printer. STROBE dalam keadaan normal akan berlogika tinggi, STROBE akan
berlogika rendah saat printer sedang mencetak karakter, semua bit keluaran dari
port data akan berlogika tinggi pada saat aktif. Bagian-bagian pin printer dapat
dilihat pada Tabel 2-4.
Spesifikasi pada Tabel 2-4 menunjukkan ada 8 jalur data yang bisa
digunakan untuk mengatur 8 alat (1 bit per alat). Lima jalur status dapat
digunakan untuk 5 jalur tambahan input yang bisa dimanfaatkan untuk
menempatkan sensor atau saklar [8].
2.6.4 Parallel Port Input
Pada port status, terdapat lima status input dari printer yaitu BUSY, ACK,
PE (paper empty), SELECT, dan ERROR. SELECT berfungsi untuk menandakan
bahwa printer dalam keadaan terhubung. SELECT berlogika tinggi saat printer
terhubung. Nilai tinggi dari BUSY atau PE menandakan bahwa printer sedang
sibuk atau sedang mengeluarkan kertas. Kedua pin ini akan aktif pada saat
berlogika tinggi. Nilai rendah dari ERROR menandakan bahwa printer dalam
keadaan salah. Input diambil dengan membaca lima bit yang paling penting dari
port status. Ketika input BUSY diberi tegangan nol, parallel port akan membaca
sebagai logika 1 (tinggi).
30
2.7 Transistor sebagai Saklar
Transistor dapat digunakan sebagai saklar pada rangkaian elekronika
digital. Transistor memiliki tiga terminal semi konduktor pada satu terminal dan
banyak dibuat dari bahan silikon [9]. Tiga kaki yang berlainan yang membentuk
transistor adalah emitor, basis dan kolektor. Ketiga kaki tersebut dapat
dikombinasikan menjadi transistor berjenis NPN atau PNP.
Pada rangkaian saklar elektronik, sinyal input berlogika 1 (5 volt) atau 0 (0
volt). Nilai ini selalu dipakai pada basis transistor dengan kolektor dan emitor
sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian (open
circuit). Aturan pemberian prasikap pada transistor adalah sebagai berikut :
a. Pada transistor NPN, pemberian tegangan positif dari basis ke emitor
menyebabkan kolektor dan emitor terhubung singkat sehingga transistor aktif
(on). Memberikan tegangan negatif atau 0 volt dari basis ke emitor
menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka atau transistor mati (off).
b. Pada transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emitor akan
menyebabkan transistor aktif, sedangkan memberikan tegangan positif atau 0
volt dari basis ke emitor akan membuat transistor mati (off).
2.7.1 Pemberian Prasikap Tegangan pada Basis
Gambar 2-9(a) adalah contoh dari pemberian prasikap tegangan pada
basis. Sebuah sumber tegangan memberi prasikap tegangan maju dioda
emitor melalui resistor yang membatasi arus [9]. Hukum tegangan Kirchhoff
BBV
BR
31
menyatakan tegangan pada adalah BR BEB VV − . Hukum Ohm menyatakan arus
basis :
B
BEBB R
VVI −= .......................................... (2. 1)
dengan, = 0,7 V untuk transistor silikon dan 0,3 V untuk germanium,
adalah tegangan masukan pada kaki basis transistor.
BEV BV
2.7.2 Garis Beban DC
Dalam rangkaian kolektor, sumber tegangan memberi prasikap
tegangan balik dioda kolektor melalui . Dengan hukum tegangan Kirchhoff,
tegangan antara kolektor dan emitor ( ):
CCV
cR
CEV
ccCCCE RIVV −= ........................................ (2. 2)
Dengan adalah arus yang mengalir pada kolektor. Dalam rangkaian pada
Gambar 2-9, dan adalah konstan, dan adalah variabel.
Persamaan (2.2) dapat disusun kembali untuk mendapatkan:
cI
CCV cR CEV cI
c
CC
c
CEc R
VR
VI += .......................................... (2. 3)
Ini adalah persamaan linier, seperti ditunjukkan pada Gambar 2-9b.
32
Gambar 2-8 (a) Prasikap tegangan basis (b) Garis beban DC [9].
Gambar 2-8b menunjukkan grafik dari persamaan (2.3) memotong kurva-
kurva dari kolektor. Perpotongan vertikal adalah pada c
cc
RV
. Perpotongan
horisontal adalah pada dan kemiringannya adalah –ccVcR
1 . Garis ini disebut
garis beban DC karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin.
Perpotongan dari garis beban DC dengan arus basis adalah titik operasi dari
transistor.
2.7.3 Titik Sumbat (Cut off) dan Jenuh (Saturation)
Titik perpotongan garis beban dengan kurva = 0 disebut titik sumbat
(cut off). Pada titik ini, arus basis adalah 0 dan arus kolektor kecil, sehingga dapat
diabaikan. Pada saat cut off, dioda emitor tidak lagi mendapat prasikap tegangan
maju dan kerja transistor terhenti. Pendekatan tegangan kolektor-emitor adalah :
BI
VCE(cutoff) = VCC …………………………………………(2.4)
33
Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB BB (sat) disebut titik jenuh
(saturation). Pada titik ini, arus basis sama dengan IB (sat) dan arus kolektor
adalah maksimum. Pada saat jenuh, dioda kolektor tidak lagi mendapat prasikap
tegangan balik dan kerja transistor terhenti. Pendekatan arus kolektor saat saturasi
adalah :
B
C
CCsatc R
VI ≅)( …………………………………………..
(2.5)
Arus basis yang tepat menimbulkan saturasi adalah :
C
satCsatB
II
β)(
)( ≅ ...…………………………………….
(2.6)
Tegangan kolektor-emitor saat saturasi adalah :
VCE= VCE (sat) ……………………………………………
(2.7)
Jika arus basis lebih besar daripada IB (sat), maka arus kolektor tak dapat
bertambah karena dioda kolektor tidak lagi mendapat prasikap tegangan balik.
Dengan kata lain, perpotongan dari garis beban dan kurva baris yang lebih tinggi
masih menghasilkan titik saturasi yang sama dalam Gambar 2-9b. untuk
transistor silikon adalah 0,2 Volt.
)(satCEV
34
2.7.4 Daerah Aktif (Active Region)
Semua titik operasi antara titik sumbat dan jenuh adalah daerah aktif dari
transistor. Dalam daerah aktif, diode emitor diberi prasikap tegangan maju dan
dioda kolektor diberi prasikap tegangan balik. Dengan persamaan (2.6), arus basis
dapat ditentukan dalam setiap rangkaian pemberian prasikap tegangan pada basis.
Perpotongan dari arus basis dan garis beban adalah titik stasioner (quiescent) Q
dalam gambar 2-9.
2.8 Relay
Relay adalah suatu piranti yang akan aktif bila ada arus listrik, sehingga
akan timbul medan magnet pada koil yang berfungsi untuk mengoperasikan
kontak [10]. Relay mempunyai konektor seperti pada saklar manual, tetapi relay
dikendalikan dengan menggunakan tegangan dari luar. Relay dibedakan menjadi
dua keadaan yaitu Normally Closed (NC) dan Normally Open (NO). Simbol relay
dapat dilihat pada Gambar 2-9.
2.8.1 Normally Closed (NC)
Normally Closed adalah kondisi kontak mula-mula terhubung (tertutup).
Bila relay diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya, maka kontak
menjadi terbuka [10].
35
2.8.2 Normally Open (NO)
Normally Open adalah kondisi mula-mula kontak terbuka. Bila relay
diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya, maka kontak menjadi
terhubung (tertutup) [10]. Simbol relay dapat dilihat pada Gambar 2-9.
K1
RELAY DPDT
34
5
68
712
COM
COM
INPUT
NO
NO
NC
NC
Gambar 2-9 Simbol relay [10].
Tegangan input pada relay dapat dikendalikan menggunakan transistor,
yang berfungsi sebagai saklar atau penggerak relay. Pada saat transistor diberi
tegangan, relay akan ON, sedangkan pada saat transistor tidak diberi tegangan,
relay akan OFF. Rangkaian transistor sebagai penggerak relay dapat dilihat pada
Gambar 2-10.
Relay
Vin
Vcc
COIL
DIODE
NPNRB
Gambar 2-10 Rangkaian transistor sebagai penggerak relay [10].
36
Dioda diperlukan untuk membuang lonjakan energi dalam bentuk medan
listrik yang sangat tinggi yang timbul pada lilitan relay saat transistor dari ON ke
OFF, agar tidak merusak transistor.
2.9 Fototransistor
Fototransistor adalah transistor yang peka terhadap cahaya pada kaki
basisnya [9]. Transistor ini mempunyai kaki basis untuk menangkap sinar. Sinar
yang masuk ke basis akan memicu terjadinya arus basis. Ketika ada masukan
berupa cahaya yang masuk, elektron-elektron pada hold di daerah basis akan
keluar, sehingga menjadi elektron bebas yang akan mengalir menuju emitor. Hal
ini menyebabkan fototransistor menjadi aktif.
Ketika fototransistor aktif, maka arus pada kolektor sebanding dengan
intensitas cahaya. Semakin besar intensits cahaya yang masuk ke daerah basis,
energi untuk membebaskan elektron dari dalam hole akan semakin besar sehingga
terjadi aliran elektron dari basis menuju emitor. Semakin besar arus basis,
semakin besar pula arus kolektor yang mengalir.
0
VCC
fototransistor1
2
R
VO
Basisterbuka
Gambar 2-11. Rangkaian Fototransistor [9].
37
Berdasarkan Gambar 2-11, saat fototransistor aktif, tegangan keluaran
dinyatakan sebagai berikut :
VO=Vcc-IcRc……………………………………………………… (2.8)
Ic=βIB ……………………………………………………………... (2.9) B
dengan IB adalah arus yang dihasilkan oleh intensitas cahaya yang diterima basis.
Nilai resistor (R ) dapat ditentukan menggunakan persamaan : C
R = CC
CE
IVVcc −
…………………………………………………… (2.10)
2.10 Opto Isolator
Opto isolator merupakan gabungan komponen dari laser pointer atau
infra merah dengan fototransistor. LED (Light Emitting Diode) digunakan
sebagai sumber cahaya untuk fototransistor. Opto isolator bekerja saat
sumber cahaya masuk ke basis fototransistor. Saat tidak ada cahaya masuk
ke basis fototransistor, fototransistor tidak aktif. Dalam rangkaian perlu
ditambahkan resistor yang berfungsi sebagai pengaman LED dan
fototransistor. Terdapat dua jenis rangkaian opto isolator, yaitu :
a. Terhalang ON
Terhalang ON adalah kondisi transistor aktif bila tidak ada cahaya
yang masuk ke basis fototransistor. Pada kondisi ini, tegangan keluaran
(VO) mendekati nilai tegangan masukan (Vcc). Tegangan keluaran
terdapat pada kaki kolektor fototransistor seperti ditunjukkan pada
Gambar 2-12.
38
R2
VO
0
1
2
3
4
R1
VCC
Gambar 2-12. Rangkaian Opto Isolator “Terhalang ON“ [9].
b. Terhalang OFF
Terhalang OFF adalah kondisi transitor tidak aktif saat tidak ada
cahaya yang masuk ke basis fototransistor. Pada kondisi ini, tegangan
keluaran (VO) mendekati nilai nol. Tegangan keluaran terdapat pada kaki
emitor fototransistor seperti ditunjukkan Gambar 2-13.
1
2
3
4
R2
VO
0
R1
VCC
Gambar 2-13. Rangkaian Opto Isolator “Terhalang OFF“ [9].
2.11 Op Amp sebagai Pembanding Tegangan
Op amp mempunyai lima terminal dasar : dua untuk mencatu daya, dua
untuk isyarat masukan, dan satu untuk keluaran [11]. Terminal catu daya ditandai
dengan +V dan –V. Terminal keluaran pada sebuah op amp hanya ada satu yang
ditandai dengan Vo, keluaran ini disebut keluaran berujung tunggal. Batas atas
39
dari Vo disebut tegangan saturasi positif, +Vsat, dan batas bawahnya disebut
tegangan saturasi negatif, -Vsat. Gambar 2.14 menunjukkan dua terminal
masukan, bertanda – dan +, yang disebut sebagai terminal-terminal masukan
diferensial.
Gambar 2.14 Terminal-terminal Op Amp[11].
Tegangan keluaran Vo sangat tergantung pada perbedaan tegangan pada
terminal-terminal masukan. Gambar 2.15 menunjukkan Vo menjadi +Vsat bila
tegangan masukan (+) di atas tegangan masukan (-), sedangkan Vo menjadi –Vsat
bila tegangan masukan (+) d
+
-
+V
-V
Vo
i bawah tegangan masukan (-).
Gambar 2.15 Op Amp sebagai pembanding tegangan [11].
2.12 Motor DC
irect Current) adalah suatu peralatan listrik yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanis atau putaran dengan prinsip elektronis [10].
+
-
R LoadVref
12
Vsource
12
+V
-V
Vo
Motor DC (D
40
Motor DC membutuhkan tegangan DC untuk bekerja. Prinsip kerja dari motor DC
adalah sebuah lilitan yang diletakkan dalam suatu medan magnet. Pada saat lilitan
tersebut dialiri arus listrik searah, maka akan timbul medan magnet buatan.
Karena berada dalam medan magnet permanen, maka terjadilah perpotongan
medan magnet sehingga lilitan menerima gaya tolak dan mendorong lilitan untuk
berputar. Gambar 2-16 menunjukkan skema motor DC.
Gambar 2-16 Skema motor DC [10].
Saat lilitan berputar maka komutator juga akan ikut berputar, komutator
adalah sebuah plat tembaga berbentuk cincin yang terbelah. Komutator ini
berfungsi membalik arah arus dalam lilitan sehingga terjadi perubahan arah arus
yang menyebabkan lilitan jangkar berputar terus. Arus listrik masuk melalui sikat
dan dengan mengubah arah arus pada sikat maka dapat menentukan putaran motor
searah putaran jarum jam atau berlawanan arah putaran jarum jam. Simbol motor
DC ditunjukkan pada gambar 2-17.
Gambar 2-17 Simbol Motor DC [10].
41
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Diagram Blok Sistem yang akan dirancang bekerja secara dua arah (duplex) sehingga
client bisa mengidentifikasi apakah hardware yang dikendalikan sudah bekerja
sesuai dengan apa yang diinginkan. Gambar 3-1 adalah diagram blok dari
perancangan kendali jarak jauh menggunakan WLAN. PDA adalah sebagai
pemberi input, sedangkan PC adalah sebagai pengolah data dan meneruskan data
ke hardware. Hardware adalah output yang diinginkan yang berupa motor.
(Wi-Fi) (kabel)
PDA (Personal Digital Assistant)
PC (Personal Computer)
Hardware (motor)
TCP/IP parallel port
Gambar 3-1 Diagram blok perancangan.
PDA mengirim data kepada PC menggunakan TCP/IP (Wi-Fi), dan PC
mengirim data ke hardware melalui parallel port (kabel). Software (program)
berada pada PDA dan PC, dengan PDA sebagai client dan PC sebagai server.
42
3.2 Algoritma Perancangan Program
Program ini dibuat menggunakan program aplikasi Visual Basic.Net dengan
fungsi-fungsi yang diambil dari Toolbox. Algoritma perancangan program dapat
dilihat pada Gambar 3-2.
Pemeriksaan koneksi
Pengiriman data dari client ke server
Server menerima data client dan meneruskan ke
Hardware
Hardware CW/CCW/OFF
Hardware memberi feedback ke server
Server meneruskan feedback ke client
Pemberitahuan status koneksi dan status Hardware kepada
client melalui server
Gambar 3-2 Algoritma perancangan program kendali jarak jauh menggunakan WLAN.
43
Koneksi antara client dan server harus diperiksa terlebih dahulu. Bila client
belum terkoneksi dengan server, client tidak akan dapat mengirim data ke server.
Setelah client terkoneksi ke server, client dapat meminta status dari hardware.
Proses selanjutnya adalah client melakukan pengiriman data ke server. Bila data
telah diterima oleh server, selanjutnya server akan mengirim data ke hardware.
Hardware selanjutnya akan memberikan feedback kepada server untuk diteruskan
kepada client. Feedback ini memberi informasi tentang status motor apakah
berputar CW (Clock Wise), CCW(Counter Clock Wise) atau OFF.
3.3 Perancangan Program
Perancangan program kendali jarak jauh menggunakan WLAN mempunyai
dua program, program client dan program server.
3.3.1 Program Client
Program client adalah program yang berada pada mobile device atau PDA.
PDA berfungsi sebagai pengendali jarak jauh. PDA akan memberikan perintah
kepada program server. Diagram alir program client dapat dilihat pada Gambar
3-3.
44
Gambar 3-3 Diagram alir program client.
45
Client terlebih dahulu harus terhubung dengan server melalui koneksi
WiFi peer-to-peer. Sebelum melakukan tes koneksi ke server, nomor IP dari
server harus dimasukkan terlebih dahulu. Bila permintaan tes koneksi gagal, maka
client akan diminta untuk melakukan koneksi ulang dengan memasukkan nomor
IP dari server kembali. Bila client-server telah terkoneksi, maka client dapat
meminta status koneksi dan status hardware dari server. Proses selanjutnya
adalah client dapat mengirim data ke server yang nantinya akan diteruskan ke
hardware. Jika motor sudah berputar (CW/CCW) atau diam, maka client akan
menerima feedback dari hardware melalui server.
3.3.2 Program Server
Server mempunyai tiga bagian program, yaitu program aplikasi PC,
program web service dan program pengendali motor.
Program aplikasi PC adalah program interface pada PC yang berfungsi
untuk mengendalikan dan mengetahui status hardware. Diagram alir program
aplikasi PC dapat dilihat pada Gambar 3-4.
46
mulai
CW ?
Minta status motor?
OFF ?
CCW ?
Panggil fungsi SendCommandToMotor dari server
dan kirim CW
Panggil fungsi GetMotorStatus
dari server
Panggil fungsi SendCommandToMotor dari server
dan kirim OFF
Panggil fungsi SendCommandToMotor dari server dan kirim CCW
Terima status dan tampilkan
Selesai
ya
tidak ya tidak ya tidak tidak
ya
Gambar 3-4 Diagram alir program aplikasi server.
Program web service adalah program server yang akan menghubungkan
client dengan server. Layanan yang ada pada web service adalah
SendCommandToMotor yang berfungsi untuk memberi perintah ke hardware dan
47
GetMotorStatus yang berfungsi untuk meminta status dari hardware. Diagram alir
program web service ditunjukkan pada Gambar 3-5.
ya tidak
ya
tidak
mulai
SendCommandToMotor?
Gambar 3-5 Diagram alir program web service.
Program pengendali motor adalah program dalam bentuk .dll yang berada
di dalam program web service. Bila fungsi SendCommand dipanggil, maka
program pengendali motor akan memeriksa perintah yang dikirim dan
mengirimkan nilai yang telah ditentukan ke hardware. Bila fungsi
GetMotorStatus dipanggil, maka program pengendali motor akan memeriksa
parallel port dan memberitahukan kondisi hardware kepada program web service.
Diagram alir program pengendali motor ditunjukkan pada Gambar 3-6.
GetMotorStatus?
Panggil fungsi SendCommand
dari MotorHelper.dll
Panggil fungsi GetMotorStatus
dari MotorHelper.dll
Selesai
48
mulai
Selesai
Nilai 47?
Nilai 111?
Nilai 239?
Kirim CW pada web service
Kirim OFF padaweb service
Kirim CCW padaweb service
CW ?
OFF ?
CCW ?
Kirim nilai 1 pada port paralel
Kirim nilai 0 pada port paralel
Kirim nilai 2 pada port paralel
Cek port paralel Perintah? Cek perintah
mulai
Kirim “False” pada web service
Selesai
Nilai 47?
Nilai 111?
Nilai 239?
Kirim CW pada web service
Kirim OFF padaweb service
Kirim CCW padaweb service
CW ?
OFF ?
CCW ?
Kirim nilai 1 pada port paralel
Kirim nilai 0 pada port paralel
Kirim nilai 2 pada port paralel
Cek port paralel Perintah? Cek perintah
Get Status Send Command
Kirim “False” pada web service
ya ya tidak tidak ya ya tidak tidak ya ya tidak tidak
Gambar 3-6 Diagram alir program pengendali motor.
3.4 Perancangan Hardware
Rangkaian pengendali motor dirancang agar motor dc 12V dapat
diaktifkan melalui parallel port PC. Rangkaian penggerak motor DC ditunjukkan
pada Gambar 3-7.
49
Data Port (VinA)
Data Port (VinB)
Status Port (VoutA)
Status Port (VoutB)
GND
VCCU57805
1 2 3
IN GN
D
OU
T
U67805
1 2 3
IN GN
D
OU
T
R5
D1
D2
Q1
D4
R3
R2
R1
D3
R4
R7
U1
12
3
4
R6
U97805
123
INGN
D
OU
T
U4
12
3
4
U2
12
3
4
U3
12
3
4
K2
CR1B
124
8
91
51314
RB2
K1
CR1B
124
8
91
51314
+
-
U71
24
53
+
-
U81
24
53
Q2
MOTOR DC
12
R8
RB1
R9POT
13
2
R10POT
13
2
Parallel Port
Pengendali Motor Feedback
200
200
200
200
1K
1K
1K
1K
1K
1K
Vref1
Vref2
Vm1
Vm2
Gambar 3-7 Rangkaian Penggerak Motor DC.
Prinsip kerja Gambar 3-7 adalah sebagai berikut :
a. Blok pengendali motor.
Blok pengendali motor terdiri dari dua buah rangkaian opto isolator yang
berfungsi sebagai saklar elektronis yang mengaktifkan transistor, dua buah
transistor sebagai sebagai penggerak relay, dan dua buah relay DPDT (Double
Pole Double Throw) yang berfungsi untuk menghubungkan motor DC dengan
catu daya.
50
LED IR (infrared) pada opto isolator mendapatkan input dari parallel port
PC yang mempunyai level tegangan TTL, yaitu 0-2V(dc) dan 3-5V(dc). Pada
saat Vin mendapat tegangan 5Volt, maka LED IR akan ON, sehingga
fototransistor aktif. Saat fototransistor aktif, maka tegangan pada masukan (+)
op amp lebih tinggi daripada tegangan masukan (-) op amp, sehingga Vo op
amp = +Vsat (5Volt) dan transistor juga akan aktif. Hal ini akan menyebabkan
relay menjadi aktif (hidup) dan menghubungkan motor DC dengan catu daya,
sehingga motor akan berputar.
Sebaliknya pada saat Vin tidak mendapat tegangan (Vin=0Volt), maka
LED IR akan OFF, sehingga fototransistor tidak aktif. Saat fototransistor tidak
aktif, maka tegangan pada masukan (+) op amp lebih rendah daripada
tegangan masukan (-) op amp, sehingga Vo op amp = -Vsat (0Volt) dan
transistor juga tidak aktif. Hal ini akan menyebabkan relay menjadi tidak aktif
(mati), sehingga motor tidak berputar.
Bila rangkaian opto isolator U1 aktif, maka akan mengaktifkan transistor
Q1, sehingga relay DPDT K1 aktif dan motor akan berputar CW. Sedangkan,
bila rangkaian opto isolator U2 aktif, maka akan mengaktifkan transistor Q2,
sehingga relay DPDT K2 aktif dan motor akan berputar CCW.
Dengan diketahui R1=R2, VinA=VinB=5Volt, Volt
(datasheet), dan ditentukan arus maksimal yang mengalir pada LED IR agar
LED IR menyala adalah 16,5mA maka nilai R1 dan R2 dapat dicari
menggunakan hukum Kirchoff seperti pada persamaan (2.2).
7,1=LEDV
51
LED
LED
IVVinAR −
=1
Ω==
−=
−
−
20010.5,163,31
10.5,167,151
3
3
R
R
Untuk mencari nilai R5 dan R6, fototransistor dibuat agar berada pada
kondisi saturasi (LED IR menyala), dengan ditentukan R5=R6, ICmax=4,6mA
dan VCE(sat)=0,4Volt (datasheet). Sehingga nilai R5 dapat dicari dengan
persamaan (2.10).
C
CE
IVVinA
R−
=5
Ω=−
= − kx
R 1106,4
4,055 3
Nilai Rc untuk transistor ditentukan sama dengan besarnya dengan
hambatan kumparan relay yaitu 170 Ω. Dari datasheet 2n2222, diketahui nilai
Vce(sat)=0,3Volt, sehingga dapat dicari dengan persamaan (2.2). Ic
= IcRc
VceVcc −
= Ic170
3,012 − = 68,82 mA
Dengan diketahui I =68,82 mA, maka C minβ = 100 (datasheet) dan
dapat dicari dengan persamaan (2.9).
BI
(min) = BIminβIc =
10010.82,68 3−
= 688,2 Aμ
52
Transistor akan bekerja dengan baik apabila > (min). (min)=688,2 BI BI BI
Aμ adalah harga arus yang diharapkan akan menyebabkan transistor
menjadi jenuh (saturasi). Agar keadaan jenuh benar-benar tercapai, nilai
>> (min). Jika = 6 x (min) = 4,129 mA, maka nilai dapat dicari
dari persamaan (2.1).
BI
BI BI BI BI BR
= BRB
BEB
IVV −
= BR Ω−
−310129,47,05
x
= 1,04 kΩ ≈ 1kΩ BR
Dioda D1 dan D2 digunakan sebagai pengaman transistor, untuk
melindungi transistor dari tegangan balik yang terjadi pada saat relay ON ke
OFF.
b. Blok feedback
Regulator tegangan 5 Volt digunakan untuk menurunkan tegangan 12 Volt
(dc) dari VCC menjadi 5 Volt (dc). IC yang digunakan adalah IC7805.
Penurunan tegangan ini bertujuan untuk menurunkan tegangan yang akan
masuk ke rangkaian opto isolator.
Rangkaian opto isolator yang digunakan adalah terhalang ON yang terdiri
dari resistor, LED IR (Infrared Light Emitting Diode) dan fototransistor. Opto
isolator pada blok feedback berfungsi untuk men-nolkan tegangan yang
masuk status port pada parallel port, karena default dari status port pada pin
53
10 dan pin 11 adalah ±5 Volt. Sehingga tegangan pada status port harus di-
nolkan untuk memberi logika aktif. Saat tegangan berfluktuasi, LED IR pada
opto isolator akan mendapat prasikap tegangan maju sehingga fototransistor
akan berada pada kondisi saturasi. Saat fototransistor saturasi tegangan pada
status port menjadi 0,4 Volt, sama dengan tegangan fototransistor (Vce) saat
saturasi (datasheet). Pemasangan resistor R3 dan R4 bertujuan untuk
membatasi arus dan tegangan yang masuk ke LED IR.
VCC yang masuk ke dalam rangkaian opto isolator adalah 5 Volt. Dengan
R3=R4, arus maksimal yang mengalir pada LED IR ditentukan 16,5 mA dan
tegangan Volt (datasheet), sehingga nilai R3 dan R4 dapat dicari
dengan persamaan (2.10).
7,1=LEDV
3
3R
LED
IVVccR −
=
Ω==
−=
−
−
20010.5,163,33
10.5,167,153
3
3
R
R
Untuk mencari nilai R7 dan R8, fototransistor dibuat agar berada pada
kondisi saturasi (LED IR menyala), dengan ditentukan R7=R8, ICmax=4,6mA
dan VCE(sat)=0.4Volt (datasheet). Sehingga nilai R7 dapat dicari dengan
persamaan (2.10).
C
CECC
IVV
R−
=7
Ω=−
= − kx
R 1106,4
4,057 3
54
3.5 Layout Program
Layout program merupakan rancangan secara visual untuk implementasi
program pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN. Layout menggunakan
komponen visual yang disediakan oleh program aplikasi VB.NET untuk
menampilkan program client dan server. Terdapat dua layout program, yaitu
layout program client pada PDA dan layout program server pada PC.
3.5.1 Client Program Layout
Layout program client saat belum terhubung dengan server dapat dilihat
pada Gambar 3-8.
text box form
push button
Gambar 3-8 Layout program client.
55
3.5.1.1 Form
Form adalah objek yang digunakan sebagai tempat untuk merancang
program simulasi dan dapat diisi dengan komponen. Form disebut sebagai layout
area.
3.5.1.2 Text box
Text box adalah area yang digunakan sebagai tempat untuk menampilkan
text informasi. Pada program client ini, static text digunakan untuk menampilkan
keterangan :
a. Enter IP adalah text box yang berfungsi untuk memberi masukan nomor IP
dari server yang akan dituju.
b. Connection Status adalah text box yang berfungsi untuk menampilkan status
koneksi dari client-server (Koneksi OK atau Koneksi Gagal).
c. Motor Status adalah text box yang berfungsi untuk menampilkan status dari
motor (CW, CCW atau OFF). Pada client, Motor status akan muncul apabila
client-server telah terhubung.
3.5.1.3 Push button
Push button merupakan tombol yang digunakan untuk mengeksekusi
sebuah perintah. Pada Gambar 3-6 terdapat beberapa tombol, yaitu
a. Tombol Get Status digunakan untuk melakukan tes koneksi ke server dan
meminta status terakhir dari motor setelah nomor IP dari server dimasukkan.
56
b. Tombol CW digunakan untuk mengirimkan perintah ke server untuk
menghidupkan motor DC searah jarum jam.
c. Tombol CCW digunakan untuk mengirimkan perintah ke server untuk
menghidupkan motor DC berlawanan arah jarum jam.
d. Tombol OFF digunakan untuk mengirimkan perintah ke server untuk
mematikan motor DC.
e. Tombol EXIT digunakan untuk keluar dari program client.
3.5.2 Server Program Layout
Layout program server dapat dilihat pada Gambar 3-9. Fungsi dari tiap
komponen pada program server adalah sama dengan fungsi tiap komponen pada
program client.
text box
form
3-9 Layout program server.
push button
Gambar
57
Program server hanya berfungsi untuk meminta status motor dari
hardware dan memberi perintah ke hardware.
3.6 Pengaturan Metode Adhoc WLAN
Pada penelitian ini, sebelum program client bekerja, pengaturan SSID
yang sama pada kedua device harus dilakukan terlebih dahulu. Pemasangan SSID
pada komputer dilakukan melalui property Wireless LAN Conennection, seperti
pada Gambar 3-10.
Gambar 3-10 Network Connection Properties.
Jika menu properties dipilih, maka akan muncul tampilan seperti pada
Gambar 3-11.
58
Gambar 3-11 Wireless Network Properties.
Tombol Add yang terdapat pada window Wireless Networks dipilih,
kemudian nama SSID diberikan seperti pada Gambar 3-12.
Gambar 3-12 Pemasangan SSID melalui Wireless Network Properties.
59
Mode Adhoc diaktifkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-13, agar
dapat menghubungkan PC melalui jaringan wireless tanpa memerlukan access
point device.
Gambar 3-13 Pemilihan option metode Adhoc.
60
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Client Program Layout
Saat pertama kali menjalankan program pada PDA, pengguna akan
melihat tampilan seperti pada Gambar 4-1.
Gambar 4-1 Layout program PDA (client).
Pertama kali pengguna harus memasukkan nama Host atau IP dari server,
kemudian pilih tombol Get Status. Tombol Get Status berfungsi untuk melakukan
tes koneksi ke server dan meminta status dari motor. Setelah terjadi koneksi
antara client dan server, maka Connection Status dan Motor Status akan muncul,
seperti terlihat pada Gambar 4-2. Sedangkan bila koneksi gagal, tampilan yang
muncul seperti ditunjukkan pada Gambar 4-3.
61
Gambar 4-2. Client dan Server telah terkoneksi.
Gambar 4-3. Client dan Server gagal terkoneksi.
Setelah client terkoneksi ke server, client dapat memberi perintah ke
server dengan memilih salah satu dari tiga command button yang tersedia
(CW/CCW/OFF). Gambar 4-4 menunjukkan client memberi perintah CW. Client
juga mendapatkan Motor Status sebagai CW. Gambar 4-5 menunjukkan client
62
memberi perintah CCW. Client juga mendapatkan Motor Status sebagai CCW.
Gambar 4-6 menunjukkan client memberi perintah OFF, sehingga client juga
mendapatkan Motor Status sebagai OFF. Setelah memberi perintah sebaiknya
pengguna memeriksa status motor dengan memilih tombol Get Status. Hal ini
bertujuan untuk mendapatkan status dari motor yang sebenarnya bila terjadi
perubahan kondisi motor yang disebabkan oleh perintah dari server.
Gambar 4-4. Client memberi Command CW
Gambar 4-5. Client memberi Command CCW
63
Gambar 4-6. Client memberi Command OFF.
Program aplikasi client memiliki pesan bila terjadi kesalahan, yaitu saat
tombol Get Status dipilih, namun nomor IP dari server belum dimasukkan. Pesan
yang muncul seperti pada Gambar 4-7.
Gambar 4-7 Pesan kesalahan melakukan koneksi.
64
4.2 Server Program Layout
Saat pertama kali menjalankan program server, pengguna akan melihat
tampilan seperti pada Gambar 4-8.
Gambar 4-8. Layout program server.
Tombol Get Motor Status berfungsi untuk meminta status
(CW/CCW/OFF) dari motor. Status motor akan terlihat seperti pada Gambar 4-9.
Tombol command CW, CCW dan OFF berfungsi untuk memberi perintah ke
motor.
Gambar 4-9. Tampilan status motor.
65
4.3 Bentuk Fisik Hardware
Bentuk fisik hardware yang dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.10.
Hardware yang dibuat terdiri dari blok pengendali motor dan blok feedback. Blok
pengendali motor berfungsi untuk mengendalikan motor agar berputar CW, CCW
atau OFF. Blok feedback berfungsi untuk memberitahukan kondisi motor berputar
CW, CCW atau OFF kepada server.
Blok feedback
Blok pengendali motor motor DC
Gambar 4.10 Bentuk fisik hardware dilihat dari atas.
4.4 Pengamatan Kinerja Alat
4.4.1 Pengamatan Kinerja Alat Secara Umum
Pengamatan kinerja alat dilakukan dengan mengukur tegangan pin-pin
pada parallel port dan melihat kondisi motor setelah pemberian masing-masing
perintah. Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4-1.
66
Tabel 4-1 Kinerja alat secara umum.
Tegangan Port Paralel (Volt)
Perintah Pin2 (VinA) Pin3 (VinB) Pin10 (VoutA) Pin11 (VoutB)
Kondisi
Motor
CW 2,6 0,1 0,6 3,8 Berputar CW
CCW 0,1 2,6 3,8 0,6 Berputar CCW
OFF 0,1 0,1 3,8 3,8 OFF
Berdasarkan Tabel 4-1 dapat diketahui alat telah bekerja dengan baik,
karena saat VinA aktif, VoutA juga aktif. Sedangkan saat VinB aktif, VoutB juga
aktif. Diketahui dari dasar teori bahwa default Pin2 dan Pin3 adalah bernilai
rendah (0-2 Volt) dan Pin10 dan Pin11 bernilai tinggi (3-5 Volt). Pin2 dan Pin3
berlogika aktif bila diberi nilai tinggi, dan Pin10 dan Pin11 berlogika aktif bila
diberi nilai rendah.
Saat perintah CW diberikan, program memberi Pin2 nilai tinggi dan Pin3
tetap nilai rendah. Hal ini menyebabkan motor berputar CW. Sedangkan
hardware memberikan feedback kepada PC bahwa motor berputar CW dengan
memberi Pin10 nilai rendah dan Pin11 tetap nilai tinggi.
Saat perintah CCW diberikan, program memberi Pin2 tetap nilai rendah
dan Pin3 nilai tinggi. Hal ini menyebabkan motor berputar CCW. Sedangkan
hardware memberikan feedback kepada PC bahwa motor berputar CCW dengan
memberi Pin10 tetap nilai tinggi dan Pin11 nilai rendah.
Saat perintah OFF diberikan, program memberi Pin2 dan Pin3 nilai
rendah. Hal ini menyebabkan motor diam. Sedangkan hardware memberikan
67
feedback kepada PC bahwa motor diam dengan tidak mengubah nilai default
Pin10 dan Pin11.
4.4.2 Pengamatan Tingkat Keberhasilan Alat
Pengamatan untuk setiap perintah dilakukan sebanyak 10 kali percobaan
dengan dua jarak yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4-2. Tujuan
pengamatan ini adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan pengendalian.
Tabel 4-2 (a) Pengendalian pada jarak lima meter.
CW CCW OFF 1 OK OK OK 2 OK OK OK 3 OK OK OK 4 OK OK OK 5 OK OK OK 6 OK OK OK 7 OK OK OK 8 OK OK OK 9 OK OK OK
10 OK OK OK
Tabel 4-2 (b) Pengendalian pada jarak sepuluh meter.
CW CCW OFF 1 OK OK OK 2 OK OK OK 3 OK OK OK 4 OK OK OK 5 OK OK OK 6 OK OK OK 7 OK OK OK 8 OK OK OK 9 OK OK OK
10 OK OK OK
68
Berdasarkan Tabel 4-2 (a) dan (b) dapat diketahui bahwa tidak ada
kesalahan yang terjadi. Dari tidak adanya kesalahan tersebut maka persentase
keberhasilan pengendalian adalah 100%. Berdasarkan pengamatan, tidak akan
terjadi kesalahan pengendalian selama client dan server tetap terkoneksi.
4.4.3 Pengamatan Jarak Efektif Pengendalian
Pengamatan efektifitas alat dilakukan dengan menggunakan dua jenis
PDA yang berbeda untuk menguji jarak efektif antara client dan server saat
melakukan pengendalian. Wireless device pada PC menggunakan Wireless USB
adapter TP-Link TL-WN321G. Pengamatan untuk setiap perintah dilakukan dari
jarak 1 sampai 24 meter pada ruang terbuka, seperti ditunjukkan pada Tabel 4-3.
Tabel 4-3 Jarak efektif masing-masing PDA dalam melakukan pengendalian.
O2 XDA IIs HP iPAQ rx1950 PDA
Jarak CW CCW OFF CW CCW OFF
1 meter OK OK OK OK OK OK
5 meter OK OK OK OK OK OK
10 meter OK OK OK OK OK OK
12 meter - - - OK OK OK
14 meter - - - OK OK OK
16 meter - - - OK OK OK
18 meter - - - OK OK OK
20 meter - - - OK OK OK
22 meter - - - - - -
24 meter - - - - - -
69
Berdasarkan Tabel 4-3 dapat diketahui WLAN pada HP iPAQ rx1950
lebih handal dalam melakukan pengendalian alat dibandingkan O2 XDA IIs.
4.4.4 Pengamatan Hardware
Pengamatan dilakukan dengan cara membandingkan tegangan pada
perancangan terhadap tegangan pada rangkaian sesungguhnya. Pengamatan ini
bertujuan untuk mengetahui kinerja Hardware. Besarnya tegangan diukur pada
tiap titik pengukuran saat kondisi CW, CCW dan OFF.
Berikut ini adalah analisis tiap kondisi dengan membandingkan hasil
pengukuran dengan perancangan dan teori:
a. Analisis kondisi CW
Berdasarkan perancangan, VinA=5 Volt dan U1=1,7 Volt, sedangkan
pada Tabel 4-4, VinA=2,6 Volt dan U1=1,1 Volt. VinA=2,6 Volt sudah
mewakili logika aktif dari data port pin1. U1=1,1 Volt sudah dapat untuk
mengaktifkan LED, sesuai dengan datasheet. Saat LED aktif, maka fototransistor
juga aktif.
LEDV
LEDV
LEDV
Saat opto isolator U1 aktif, tegangan keluaran opto isolator dinaikkan
dengan rangkaian op amp sebagai pembanding. Ini bertujuan agar tegangan yang
masuk ke basis transistor Q1 benar-benar 5 Volt, namun pada pengukuran,
=4Volt. Adanya masukan menjadikan transistor Q1 aktif. Dapat dilihat
saat Q1=0,7 Volt, maka Q1=0,25 Volt, sesuai dengan datasheet.
1BV 1BV
BEV CEV
70
Berdasarkan datasheet, U3=1,15 Volt sudah dapat mengaktifkan
LED U3. Saat LED U3 aktif, maka foto transistor U3 juga aktif. Rangkaian opto
isolator U3 merupakan rangkaian opto isolator terhalang ON. Sehingga saat opto
isolator U3 aktif, tegangan keluaran opto isolator U3 (VoutA) sebenarnya 0,4
Volt. Namun pada Tabel 4-4, VoutA=0,6 Volt. Tegangan VoutA=0,6 Volt sudah
dapat untuk menjadikan status port pin 10 berlogika aktif.
LEDV
Dengan adanya perbedaan antara teori dan pengukuran, maka galat yang
terjadi saat kondisi CW, dapat dicari dengan persamaan :
Galat = harusnyaDataYangSe
rjadiDataYangTeharusnyaDataYangSe − x 100%
Hasil perhitungan galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CW dapat dilihat
pada Tabel 4-4.
Tabel 4-4 Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CW.
Ukur(V) Teori(V) Galat(%)
VinA 2,6 5 48
LEDV U1 1,1 1,7 35,29
1BV /VoU7 4 5 20
BEV Q1 0,7 0,7 0
CEV Q1 0,25 0,3 16
VoU5 4,9 5 2
LEDV U3 1,15 1,7 32,35
VoutA/ U3 CEV 0,6 0,4 50
71
b. Analisis kondisi CCW
Berdasarkan perancangan, VinB=5 Volt dan U2=1,7 Volt, sedangkan
pada Tabel 4-4, VinB=2,6 Volt dan U2=1,1 Volt. VinB=2,6 Volt sudah
mewakili logika aktif dari data port pin1. U2=1,1 Volt sudah dapat untuk
mengaktifkan LED, sesuai dengan datasheet. Saat LED aktif, maka fototransistor
juga aktif.
LEDV
LEDV
LEDV
Saat opto isolator U2 aktif, tegangan keluaran opto isolator dinaikkan
dengan rangkaian op amp sebagai pembanding. Ini bertujuan agar tegangan yang
masuk ke basis transistor Q2 benar-benar 5 Volt, namun pada pengukuran,
=4Volt. Adanya masukan menjadikan transistor Q2 aktif. Dapat dilihat
saat Q2=0,7 Volt, maka Q2=0,25 Volt, sesuai dengan datasheet.
2BV 2BV
BEV CEV
Berdasarkan datasheet, U4=1,15 Volt sudah dapat mengaktifkan
LED U4. Saat LED U4 aktif, maka foto transistor U4 juga aktif. Rangkaian opto
isolator U4 merupakan rangkaian opto isolator terhalang ON. Sehingga saat opto
isolator U4 aktif, tegangan keluaran opto isolator U4 (VoutB) sebenarnya 0,4
Volt. Namun pada Tabel 4-4, VoutB=0,6 Volt. Tegangan VoutB=0,6 Volt sudah
dapat untuk menjadikan status port pin 11 berlogika aktif.
LEDV
Dengan adanya perbedaan antara teori dan pengukuran, maka galat yang
terjadi saat kondisi CCW, dapat dicari dengan persamaan :
Galat = harusnyaDataYangSe
rjadiDataYangTeharusnyaDataYangSe − x 100%
Hasil perhitungan galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CCW dapat
dilihat pada Tabel 4-5.
72
Tabel 4-5 Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CCW.
Ukur(V) Teori(V) Galat(%)
VinB 2,6 5 48
LEDV U2 1,1 1,7 35,29
2BV /VoU8 4 5 20
BEV Q2 0,7 0,7 0
CEV Q2 0,25 0,3 16
VoU6 4,9 5 2
LEDV U4 1,2 1,7 29,41
VoutB/ U4CEV 0,6 0,4 50
a. Analisis kondisi OFF
Saat kondisi OFF, seluruh komponen tidak aktif karena tidak ada masukan
VinA dan VinB. Saat OFF, VinA dan VinB adalah 0,1 V≈0 V. Pada blok
feedback terukur ada tegangan, namun tegangan ini hanya tegangan balik yang
berasal dari port status yaitu pin 10 (VoutA) dan pin 11 (VoutB). Tegangan ini
tidak menyebabkan komponen-komponen pada blok feedback aktif.
73
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan perancangan dan pengamatan yang telah dilakukan, maka
diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :
a. Alat ini sudah bekerja dengan baik, terbukti dengan alat ini dapat melakukan
pengendalian dengan baik.
b. Jarak efektif untuk melakukan pengendalian sangat tergantung performa
fasilitas WLAN dari device itu sendiri dalam lingkungan ad hoc.
c. Feedback yang diberikan oleh web service hanya pada client atau server
yang memberikan perintah.
5.2 Saran
Beberapa saran bagi pengembangan alat ini untuk menuju ke arah yang lebih
baik dan sempurna diantaranya adalah sebagai berikut :
a. Dalam lingkungan lokal, agar pengendalian lebih handal, gunakan metode
infrastuktur (access point) untuk komunikasi client-server.
b. Melakukan pengendalian melalui internet.
c. Melakukan pengendalian motor AC 220V, yang lebih banyak digunakan dalam
dunia industri.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Arifin, Zaenal, 2006, Mengenal Wireless LAN (WLAN), Yogyakarta; Andi.
[2] ______, Konsep Dasar TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet
Protocol) http://budiryu.wordpress.com/2007/06/13/kosep-dasar-tcpip/ diakses
pada 8 Maret 2007.
[3] Stalling, William, Dasar-dasar Komunikasi Data, SALEMBA TEKNIKA.
[4] _____, ______, www.nixerco.tripod.com/BAB%20II.doc diakses pada 5 Juli
2007.
[5] ______, Web Service http://id.wikipedia.org/wiki/Web_Service/ diakses pada 2
Februari 2008.
[6] _____, _______, www.electronic.howstuffworks.com/ diakses pada 13 Juni
2007.
[7] _____, _______, http://en.wikipedia.org/wiki/Windows_Mobile diakses pada
18 Juni 2007.
[8] Prasetyo, Retno, 2004, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer
dengan Visual Basic 6.0, Yogyakarta; Andi.
74
[9] Barmawi, Malvino, Prinsip-prinsip Elektronika, Jakarta; Erlangga.
[10] Petruzella, Frank D., 1996, Elektronik Industri, Yogyakarta; Andi.
[11] Coughlin, Robert F. dan Discoll, Frederick F., 1985, Penguat Operasional dan
Rangkaian Terpadu edisi kedua, Jakarta; Erlangga.
[12] _____, ________, 2N2222A, Silicon NPN Transistor, www.semicoa.com,
2002. Diakses pada 10 Mei 2007.
[13] _____, ________, KA78XX/KA78XXA, 3-Terminal 1A Positive Voltage
Regulator, www.fairchildsemi.com, 2001. Diakses pada 12 Juni 2007.
[14] _____, ________, LM2904,LM358/LM358A,LM258/LM258A, Dual
Operational Amplifier, www.fairchildsemi.com, 2002. Diakses pada 6 Juni
2007.
[15] _____, ________, H21A1/H21A2/H21A3, Phototransistor Optical
Interuptor Switch, www.fairchildsemi.com, 2002. Diakses pada 6 Juni
2007.
75
Listing program client Imports DeviceApplication1.motorservices Imports System.Net Public Class Form1 Public Sub New() ' This call is required by the Windows Form Designer. InitializeComponent() ' Add any initialization after the InitializeComponent() call. End Sub Dim proxyObject As New Service() Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click Try If (CekIP()) Then proxyObject.Url = String.Format ("http://0/MotorService/Service.asmx", TextBox1.Text) If (proxyObject.SendCommandToMotor(CommandType.CW)=True) Then TextBox3.Text = "CW" End If End If Catch ex As Exception MessageBox.Show("Terjadi kesalahan,Pesan kesalahan:" + ex.Message) End Try End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click Try If (CekIP()) Then proxyObject.Url = String.Format ("http://0/MotorService/Service.asmx",TextBox1.Text) If (proxyObject.SendCommandToMotor(CommandType.CCW) = True) Then TextBox3.Text = "CCW" End If End If Catch ex As Exception MessageBox.Show("Terjadi kesalahan,Pesan kesalahan:" + ex.Message) End Try End Sub
Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click Try If (CekIP()) Then proxyObject.Url = String.Format ("http://0/MotorService/Service.asmx", TextBox1.Text) If (proxyObject.SendCommandToMotor(CommandType.OFF) = True) Then TextBox3.Text = "OFF" End If End If Catch ex As Exception MessageBox.Show("Terjadi kesalahan,Pesan kesalahan : " + ex.Message) End Try End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click Me.Close() End Sub Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click GetStatus() End Sub Private Sub GetStatus() Cursor.Current = Cursors.WaitCursor Dim url As String = String.Format("http://0/MotorService/Service.asmx", TextBox1.Text) If (CekIP()) Then If (CekKoneksi(url)) Then TextBox2.Text = "Koneksi OK" proxyObject.Url = url TextBox3.Text=proxyObject.GetMotorStatus().ToString() Else TextBox2.Text = "Koneksi Gagal" TextBox3.Text = "N/A" End If End If Cursor.Current = Cursors.Default End Sub Private Function CekIP() As Boolean If (TextBox1.Text.Equals(String.Empty)) Then MessageBox.Show("Isikan IP Server terlebih dahulu") Return False
Else Return True End If End Function Private Function CekKoneksi(ByVal url As String) As Boolean Dim request As HttpWebRequest Dim response As HttpWebResponse Dim isConnected As Boolean = False Try request = CType(WebRequest.Create(url), HttpWebRequest) response = CType(request.GetResponse(), HttpWebResponse) request.Abort() 'success? If (response.StatusCode = HttpStatusCode.OK) Then isConnected = True End If response.GetResponseStream().Close() Catch we As WebException isConnected = False Catch ex As Exception isConnected = False Finally request = Nothing response = Nothing End Try Return isConnected End Function End Class
Listing program aplikasi server Imports WindowsApplication1.motorservice Imports System.Net Public Class Form1 Private ProxyObj As New Service() Public Sub New() ' This call is required by the Windows Form Designer. InitializeComponent() ' Add any initialization after the InitializeComponent() call. End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click If (ProxyObj.SendCommandToMotor(CommandType.CW)) Then 'TextBox1.Text = "SENT" End If End Sub Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click If (ProxyObj.SendCommandToMotor(CommandType.CCW)) Then 'TextBox1.Text = "SENT" End If End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click If (ProxyObj.SendCommandToMotor(CommandType.OFF)) Then 'TextBox1.Text = "SENT" End If End Sub Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click End End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click GetStatus() End Sub Private Sub GetStatus() TextBox2.Text = ProxyObj.GetMotorStatus().ToString() End Sub End Class
Listing program web service Imports System.Web Imports System.Web.Services Imports System.Web.Services.Protocols Imports Angga.ClassLib <WebService(Namespace:="http://tempuri.org/")> _ <WebServiceBinding(ConformsTo:=WsiProfiles.BasicProfile1_1)> _ <Global.Microsoft.VisualBasic.CompilerServices.DesignerGenerated()> _ Public Class Service Inherits System.Web.Services.WebService <WebMethod()> _ Public Function SendCommandToMotor(ByVal commandType As MotorHelper.CommandType) As Boolean Dim mh As New MotorHelper Return (mh.SendCommand(commandType)) End Function <WebMethod()> _ Public Function GetMotorStatus() As MotorHelper.CommandType Dim mh As New MotorHelper Return (mh.GetMotorStatus()) End Function End Class
Listing program pengendali motor Namespace Angga.ClassLib Public Class MotorHelper Public Enum CommandType CW CCW OFF End Enum Private Declare Sub Out32 Lib "inpout32.dll" (ByVal nPort As Integer, ByVal nData As Integer) Private Declare Function Inp32 Lib "inpout32.dll" (ByVal nPort As Integer) As Integer Public Function SendCommand(ByVal commandType As CommandType) As Boolean Try Select Case commandType Case MotorHelper.CommandType.CW Out32(&H378, 1) Case MotorHelper.CommandType.CCW Out32(&H378, 2) Case MotorHelper.CommandType.OFF Out32(&H378, 0) End Select Return True Catch ex As Exception Return False End Try End Function Public Function GetMotorStatus() As CommandType Dim masuk As Integer Try masuk = Inp32(&H379) 'terima data dari H/W dahulu 'lalu teruskan ke client Select Case masuk Case 47 Return CommandType.CW Case 239 Return CommandType.CCW Case 111 Return CommandType.OFF End Select Catch ex As Exception Return CommandType.OFF End Try End Function End Class End Namespace
Gambar Rangkaian
Data Port (VinA)
Data Port (VinB)
Status Port (VoutA)
Status Port (VoutB)
GN
D
VCC
U5
7805
1
2
3
IN
GN D
OU T
U6
7805
1
2
3
IN
GN D
OU T
R5
D1
D2
Q1
D4
R3
R2
R1
D3
R4
R7
U112
34
R6
U9
7805
1
2
3
IN
GN D
OU TU
412
34
U212
34
U312
34
K2CR1B
1248
915
1314
RB2
K1CR1B
1248
915
1314
+-
U7
124
53+-
U8
124
53
Q2
MO
TOR
DC
12
R8
RB1
R9
POT
13
2
R10
POT
13
2
Parallel Port
200
200
200
200
1K
1K
1K
1K
1K
1K
Vref1
Vref2
Vm1
Vm2
Pengendali MotorFeedback
Tabel perbandingan antara pengukuran dan teori
CW (V) CCW (V) OFF (V)
Ukur Teori Ukur Teori Ukur Teori
VinA 2,6 5 0,1 0 0,1 0
LEDV U1 1,1 1,7 0 0 0 0
1BV /VoU7 4 5 0 0 0 0
BEV Q1 0,7 0,7 0 0 0 0
CEV Q1 0,25 0,3 0 0 0 0
VoU5 4,9 5 0,9 0 0,9 0
LEDV U3 1,15 1,7 0,85 0 0,85 0
VoutA/ U3 CEV 0,6 0,4 3,8 5 3,8 5
VinB 0,1 0 2,6 5 0,1 0
LEDV U2 0 0 1,1 1,7 0 0
2BV /VoU8 0 0 4 5 0 0
BEV Q2 0 0 0,7 0,7 0 0
CEV Q2 0 0 0,25 0,3 0 0
VoU6 0,9 0 4,9 5 0,9 0
LEDV U4 0,85 0 1,2 1,7 0,85 0
VoutB/ U4 CEV 3,8 5 0,6 0,4 3,8 5
HP iPAQ rx1950 Pocket PC Wi-Fi (802.11b) Specifications
Technology High-speed wireless access to the Internet, email and corporate data RF Network Standard IEEE 802 Part 11b (802.11b) Frequency Band 2.4000 to 2.4835 GHz 2.4465 to 2.4835 GHz (France) 2.4000 to 2.497 GHz (Japan) Antenna type Embedded Antenna Security WEP 64/128-bit compliant to IEEE 802.11 Compliant to 802.1X (EAP-TLS, PEAP) WPA Network Architecture Models Ad-hoc (Peer to Peer) Infrastructure (Access Points Required) Modulation Technique Direct Sequence Spread Spectrum Modulation Schemes DBPSK, DQPSK, CCK Receiver Sensitivity – Packet Error Rate (8E-2) 11 Mbps: <-80 dBm 5.5 Mbps: <-82 dBm 2 Mbps: <-86 dBm 1 Mbps: <-89 dBm Maximum Receive Level -10dBm (1/2/5.5/11 Mbps) Output Power 15 dBm Power Consumption Transmit mode: 1.33 Watts, typical Receive mode: 1.235 Watts, typical Media Access Protocol CSMA/CA (Collision Avoidance) with ACK Protocols Supported TCP/IP IPX/SPX UDP Operating Distance Up to 1000 feet – Open sight Certifications All necessary regulatory approvals for countries we support including: WECA Wi-Fi approval FCC (47 CFR) Part 15C, Section 15.247&15.249 ETS 300 328, ETS 301 489-6 Low Voltage Directive IEC950 UL, CSA, and CE Mark. Diperoleh dari "http://h18000.www1.hp.com/products/quickspecs/12255_div/12255_div.HTML"
©2004 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Absolute Maximum Ratings * Ta=25°C unless otherwise noted
* These ratings are limiting values above which the serviceability of any semiconductor device may be impaired
NOTES:1) These ratings are based on a maximum junction temperature of 150 degrees C.2) These are steady state limits. The factory should be consulted on applications involving pulsed or low duty cycle operations
Electrical Characteristics Ta=25°C unless otherwise noted
* Pulse Test: Pulse Width ≤ 300µs, Duty Cycle ≤ 2.0%
Symbol Parameter Value UnitsVCEO Collector-Emitter Voltage 40 VVCBO Collector-Base Voltage 75 VVEBO Emitter-Base Voltage 6.0 VIC Collector Current 1.0 ATSTG Operating and Storage Junction Temperature Range - 55 ~ 150 °C
Symbol Parameter Test Condition Min. Max. UnitsOff CharacteristicsBV(BR)CEO Collector-Emitter Breakdown Voltage * IC = 10mA, IB = 0 40 VBV(BR)CBO Collector-Base Breakdown Voltage IC = 10µA, IE = 0 75 VBV(BR)EBO Emitter-Base Breakdown Voltage IE = 10µA, IC = 0 6.0 VICEX Collector Cutoff Current VCE = 60V, VEB(off) = 3.0V 10 nAICBO Collector Cutoff Current VCB = 60V, IE = 0
VCB = 60V, IE = 0, Ta = 125°C0.0110
µAµA
IEBO Emitter Cutoff Current VEB = 3.0V, IC = 0 10 µAIBL Base Cutoff Current VCE = 60V, VEB(off) = 3.0V 20 µAOn CharacteristicshFE DC Current Gain IC = 0.1mA, VCE = 10V
IC = 1.0mA, VCE = 10V IC = 10mA, VCE = 10VIC = 10mA, VCE = 10V, Ta = -55°CIC = 150mA, VCE = 10V *IC = 150mA, VCE = 10V *IC = 500mA, VCE = 10V *
35507535
1005040
300
VCE(sat) Collector-Emitter Saturation Voltage * IC = 150mA, VCE = 10VIC = 500mA, VCE = 10V
0.31.0
VV
VBE(sat) Base-Emitter Saturation Voltage * IC = 150mA, VCE = 10VIC = 500mA, VCE = 10V
0.6 1.22.0
VV
NPN General Purpose Amplifier• This device is for use as a medium power amplifier and switch
requiring collector currents up to 500mA.• Sourced from process 19.
PN2222A MMBT2222A PZT2222A
E B CTO-92 SOT-23 SOT-223
Mark:1P
C
B
E E
BC
C
©2004 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Electrical Characteristics Ta=25°C unless otherwise noted (Continued)
Thermal Characteristics Ta=25°C unless otherwise noted
* Device mounted on FR-4 PCB 1.6” × 1.6” × 0.06”.** Device mounted on FR-4 PCB 36mm × 18mm × 1.5mm; mounting pad for the collector lead min. 6cm2.
Spice ModelNPN (Is = 14.34f Xti = 3 Eg = 1.11 Vaf = 74.03 Bf = 255.9 Ne = 1.307 Ise = 14.34 Ikf = .2847 Xtb = 1.5 Br = 6.092 Isc = 0Ikr = 0 Rc = 1 Cjc = 7.306p Mjc = .3416 Vjc = .75 Fc = .5 Cje = 22.01p Mje = .377 Vje = .75 Tr = 46.91n Tf = 411.1p Itf = .6Vtf = 1.7 Xtf = 3 Rb = 10)
Symbol Parameter Test Condition Min. Max. UnitsSmall Signal CharacteristicsfT Current Gain Bandwidth Product IC = 20mA, VCE = 20V, f = 100MHz 300 MHzCobo Output Capacitance VCB = 10V, IE = 0, f = 1MHz 8.0 pFCibo Input Capacitance VEB = 0.5V, IC = 0, f = 1MHz 25 pFrb’Cc Collector Base Time Constant IC = 20mA, VCB = 20V, f = 31.8MHz 150 pSNF Noise Figure IC = 100µA, VCE = 10V,
RS = 1.0KΩ, f = 1.0KHz4.0 dB
Re(hie) Real Part of Common-Emitter High Frequency Input Impedance
IC = 20mA, VCE = 20V, f = 300MHz 60 Ω
Switching Characteristicstd Delay Time VCC = 30V, VEB(off) = 0.5V,
IC = 150mA, IB1 = 15mA10 ns
tr Rise Time 25 nsts Storage Time VCC = 30V, IC = 150mA,
IB1 = IB2 = 15mA225 ns
tf Fall Time 60 ns
Symbol ParameterMax.
UnitsPN2222A *MMBT2222A **PZT2222A
PD Total Device DissipationDerate above 25°C
6255.0
3502.8
1,0008.0
mWmW/°C
RθJC Thermal Resistance, Junction to Case 83.3 °C/WRθJA Thermal Resistance, Junction to Ambient 200 357 125 °C/W
©2004 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Typical Characteristics
Figure 1. Typical Pulsed Current Gainvs Collector Current
Figure 2. Collector-Emitter Saturation Voltagevs Collector Current
Figure 3. Base-Emitter Saturation Voltagevs Collector Current
Figure 4. Base-Emitter On Voltagevs Collector Current
Figure 5. Collector Cutoff Currentvs Ambient Temperature
Figure 6. Emitter Transition and Output Capacitancevs Reverse Bias Voltage
0.1 0.3 1 3 10 30 100 3000
100
200
300
400
500
I - COLLECTOR CURRENT (mA)
h
- T
YP
ICA
L P
ULS
ED
CU
RR
EN
T G
AIN
C
FE
125 °C
25 °C
- 40 °C
V = 5VCE
β
β
1 10 100 500
0.1
0.2
0.3
0.4
I - COLLECTOR CURRENT (mA)V
-
CO
LLEC
TOR-
EMIT
TER
VOLT
AGE
(V)
CES
AT
25 캜캜캜캜
C
ββββ = 10
125 캜캜캜캜
- 40 캜캜캜캜
°C
°C
°C
1 10 100 500
0.4
0.6
0.8
1
I - COLLECTOR CURRENT (mA)
V
-
BA
SE-E
MIT
TER
VO
LTA
GE
(V)
BES
AT
C
ββββ = 10
25 캜캜캜캜
125 캜캜캜캜
- 40 캜캜캜캜°C
°C
°C
IC
β
β
0.1 1 10 250.2
0.4
0.6
0.8
1
I - COLLECTOR CURRENT (mA)V
- B
AS
E-E
MIT
TE
R O
N V
OLT
AG
E (
V)
BE
(ON
)
C
V = 5VCE
25 °C
125 °C
- 40 °C
IC
25 50 75 100 125 150
0.1
1
10
100
500
T - AMBIENT TEMPERATURE ( C)
I
- C
OLL
ECTO
R C
UR
REN
T (n
A)
A
V = 40VCB
CB
O
°
β
β
0.1 1 10 100
4
8
12
16
20
REVERSE BIAS VOLTAGE (V)
CA
PAC
ITA
NC
E (
pF)
f = 1 MHz
C ob
C te
©2004 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Typical Characteristics
Figure 7. Turn On and Turn Off Timesvs Collector Current
Figure 8. Switching Times vs Collector Current
Figure 9. Power Dissipation vs Ambient Temperature
Figure 10. Common Emitter Characteristics
Figure 11. Common Emitter Characteristics Figure 12. Common Emitter Characteristics
10 100 10000
80
160
240
320
400
I - COLLECTOR CURRENT (mA)
TIM
E (
nS
)
I = I =
t on
t off
B1
C
B2I c
10
V = 25 Vcc
IC10 100 1000
0
80
160
240
320
400
I - COLLECTOR CURRENT (mA)
TIM
E (
nS
)
I = I =
t r
t s
B1
C
B2I c
10
V = 25 Vcc
t f
t d
IC
0 25 50 75 100 125 1500
0.25
0.5
0.75
1
TEMPERATURE ( C)
P -
PO
WER
DIS
SIPA
TIO
N (W
)D
o
SOT-223TO-92
SOT-23
0 10 20 30 40 50 600
2
4
6
8
I - COLLECTOR CURRENT (mA)
CHA
R. R
ELAT
IVE
TO V
ALU
ES A
T I
= 10
mA
V = 10 VCE
C
C T = 25 CA o
hoe
h re
h fe
h ie
0 20 40 60 80 1000
0.4
0.8
1.2
1.6
2
2.4
T - AMBIENT TEMPERATURE ( C)
CH
AR
. REL
ATIV
E TO
VA
LUES
AT
T =
25
C
V = 10 VCE
A
A I = 10 mAC
hoe
hre
hfe
h ie
o
o
0 5 10 15 20 25 30 350.750.8
0.850.9
0.951
1.051.1
1.151.2
1.251.3
V - COLLECTOR VOLTAGE (V)
CH
AR.
REL
ATIV
E TO
VA
LUES
AT
V =
10V
CE
CE T = 25 CA o
hoe
h re
h fe
h ie
I = 10 mAC
Package Dimensions
TO-92
Dimensions in Millimeters
©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Package Dimensions (Continued)
Dimensions in Millimeters
Rev. A1, August 2004
SOT-23
©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, August 2004
Package Dimensions (Continued)
Dimensions in Millimeters
Rev. A1, August 2004
SOT-223
Rev. I11
TRADEMARKS
The following are registered and unregistered trademarks Fairchild Semiconductor owns or is authorized to use and is notintended to be an exhaustive list of all such trademarks.
DISCLAIMERFAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TO ANYPRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUME ANYLIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN;NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.
LIFE SUPPORT POLICY
FAIRCHILD’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORTDEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF FAIRCHILD SEMICONDUCTORCORPORATION.As used herein:1. Life support devices or systems are devices or systemswhich, (a) are intended for surgical implant into the body,or (b) support or sustain life, or (c) whose failure to performwhen properly used in accordance with instructions for useprovided in the labeling, can be reasonably expected toresult in significant injury to the user.
2. A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can bereasonably expected to cause the failure of the life supportdevice or system, or to affect its safety or effectiveness.
PRODUCT STATUS DEFINITIONS
Definition of Terms
Datasheet Identification Product Status Definition
Advance Information Formative or In Design
This datasheet contains the design specifications forproduct development. Specifications may change inany manner without notice.
Preliminary First Production This datasheet contains preliminary data, andsupplementary data will be published at a later date.Fairchild Semiconductor reserves the right to makechanges at any time without notice in order to improvedesign.
No Identification Needed Full Production This datasheet contains final specifications. FairchildSemiconductor reserves the right to make changes atany time without notice in order to improve design.
Obsolete Not In Production This datasheet contains specifications on a productthat has been discontinued by Fairchild semiconductor.The datasheet is printed for reference information only.
FAST®
FASTr™FPS™FRFET™GlobalOptoisolator™GTO™HiSeC™I2C™i-Lo™ImpliedDisconnect™
ISOPLANAR™LittleFET™MICROCOUPLER™MicroFET™MicroPak™MICROWIRE™MSX™MSXPro™OCX™OCXPro™OPTOLOGIC®
OPTOPLANAR™PACMAN™POP™
Power247™PowerSaver™PowerTrench®
QFET®
QS™QT Optoelectronics™Quiet Series™RapidConfigure™RapidConnect™µSerDes™SILENT SWITCHER®
SMART START™SPM™Stealth™
SuperFET™SuperSOT™-3SuperSOT™-6SuperSOT™-8SyncFET™TinyLogic®
TINYOPTO™TruTranslation™UHC™UltraFET®
VCX™
ACEx™ActiveArray™Bottomless™CoolFET™CROSSVOLT™DOME™EcoSPARK™E2CMOS™EnSigna™FACT™FACT Quiet Series™Across the board. Around the world.™The Power Franchise®
Programmable Active Droop™
©2004 Fairchild Semiconductor Corporation
+
E +
D
2
0.129 (3.3)0.119 (3.0)
0.433 (11.0)0.422 (10.7)
0.315 (8.0)
0.110 (2.8)0.091 (2.3)
1
3
4
0.020 (0.51) (SQ)
0.472 (12.0)0.457 (11.6)
0.249 (6.35)0.243 (6.15)
0.39 (1.00)0.34 (0.85)
0.125 (3.2)0.119 (3.0)
Ø 0.133 (3.4)Ø 0.126 (3.2)
(2X)
0.755 (19.2)0.745 (18.9)
LC
CL
LC
OpticalCL
0.972 (24.7)0.957 (24.3)
.295 (7.5)
.272 (6.9)
PIN 1 ANODEPIN 2 CATHODEPIN 3 COLLECTORPIN 4 EMITTER
.073 (1.85)
.133 (3.38)
1. Derate power dissipation linearly 1.33 mW/°C above 25°C.2. RMA flux is recommended.3. Methanol or isopropyl alcohols are recommended as cleaning
agents.4. Soldering iron tip 1/16” (1.6mm) minimum from housing.
PACKAGE DIMENSIONS
FEATURES• Opaque housing
• Low cost
• .035” apertures
• High IC(ON)
Parameter Symbol Rating UnitOperating Temperature TOPR -55 to +100 °CStorage Temperature TSTG -55 to +100 °CSoldering Temperature (Iron)(2,3 and 4) TSOL-I 240 for 5 sec °CSoldering Temperature (Flow)(2 and 3) TSOL-F 260 for 10 sec °C
INPUT (EMITTER)Continuous Forward Current IF 50 mA
Reverse Voltage VR 6 VPower Dissipation (1) PD 100 mW
OUTPUT (SENSOR)Collector to Emitter Voltage VCEO 30 V
Emitter to Collector Voltage VECO 4.5 VCollector Current IC 20 mAPower Dissipation (TC = 25°C)(1) PD 150 mW
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (TA = 25°C unless otherwise specified)
NOTES:
1. Dimensions for all drawings are in inches (mm).2. Tolerance of ± .010 (.25) on all non-nominal dimensions
unless otherwise specified.
H21A1 / H21A2 / H21A3PHOTOTRANSISTOR
OPTICAL INTERRUPTER SWITCH
DESCRIPTIONThe H21A1, H21A2 and H21A3 consist of a
gallium arsenide infrared emitting diode
coupled with a silicon phototransistor in a
plastic housing. The packaging system is
designed to optimize the mechanical
resolution, coupling efficiency, ambient light
rejection, cost and reliability. The gap in the
housing provides a means of interrupting the
signal with an opaque material, switching the
output from an “ON” to an “OFF” state.
4
3
1
2
SCHEMATIC
2001 Fairchild Semiconductor CorporationDS300290 5/02/01 1 OF 5 www.fairchildsemi.com
www.fairchildsemi.com 2 OF 5 5/02/01 DS300290
PARAMETER TEST CONDITIONS SYMBOL DEVICES MIN TYP MAX UNITSINPUT (EMITTER)Forward Voltage IF = 60 mA VF All — — 1.7 V
Reverse Breakdown Voltage IR = 10 µA VR All 6.0 — — VReverse Leakage Current VR = 3 V IR All — — 1.0 µA
OUTPUT (SENSOR)Emitter to Collector Breakdown IF = 100 µA, Ee = 0 BVECO All 6.0 — — V
Collector to Emitter Breakdown IC = 1 mA, Ee = 0 BVCEO All 30 — — VCollector to Emitter Leakage VCE = 25 V, Ee = 0 ICEO All — — 100 nA
COUPLED H21A1 0.15 — —IF = 5 mA, VCE = 5 V H21A2 0.30 — —
H21A3 0.60 — —H21A1 1.0 — —
On-State Collector Current IF = 20 mA, VCE = 5 V IC(ON) H21A2 2.0 — — mAH21A3 4.0 — —H21A1 1.9 — —
IF = 30 mA, VCE = 5 V H21A2 3.0 — —H21A3 5.5 — —
Saturation Voltage IF = 20 mA, IC = 1.8 mA VCE(SAT)H21A2/3 — — 0.40 V
IF = 30 mA, IC = 1.8 mA H21A1 — — 0.40 VTurn-On Time IF = 30 mA, VCC = 5 V, RL = 2.5 KΩ ton All — 8 — µsTurn-Off Time IF = 30 mA, VCC = 5 V, RL = 2.5 KΩ toff All — 50 — µs
ELECTRICAL / OPTICAL CHARACTERISTICS (TA =25°C)(All measurements made under pulse condition)
H21A1 / H21A2 / H21A3PHOTOTRANSISTOR
OPTICAL INTERRUPTER SWITCH
Figure 1. Output Current vs. Input Current
.02
.011
IF , INPUT CURRENT (mA)
.04
.06
.08.1
.2
.4
.6
.8
2
1
468
10
2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 600 1000
I CE(
on),
NO
RM
ALIZ
ED O
UTP
UT
CU
RR
ENT
IF = 20 mA
PW = 100 µsecPRR = 100 pps
VCE = 5 V
NORMALIZED TO
PULSED
Figure 2. Output Current vs. Temperature
TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C)
.1
.2
.4
.6
.81
2
4
6
810
-55 -40 -20 0 20 60 8040 100
I CE(
on),
NO
RM
ALIZ
ED O
UTP
UT
CU
RR
ENT
IF = 20 mA, TA = 25 °CVCE = 5 V,NORMALIZED TOINPUT PULSED
IF = 100 mA
IF = 60 mA
IF = 30 mA
IF = 20 mA
IF = 10 mA
IF = 5 mA
Figure 3. VCE(SAT) vs. Temperature
TA , AMBIENT TEMPERATURE (°C)
0.6
0.8
1
2
3
-50 -25 0 25 50 75 100
V CE(
SAT)
, NO
RM
ALIZ
ED
NORMALIZED TO
PULSED
IF 30 mA
PW = 100 µs, PRR = 100 pps
IC =
1.8 mA , TA = 25°CIF 20 mAIC
= 1.8 mA
IF 60 mAIC
= 3.6 mA
IF 15 mAIC
= 0.9 mA
IF 30 mAIC
= 1.8 mA
DS300290 5/02/01 3 OF 5 www.fairchildsemi.com
H21A1 / H21A2 / H21A3PHOTOTRANSISTOR
OPTICAL INTERRUPTER SWITCH
Figure 4. Leakage Current vs. Temperature
DETECTOR
0.125
TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C)
1
102
101
103
50 75 100
I CEO
, NO
RM
ALIZ
ED D
ARK
CU
RR
ENT
TA = 25 °CVCE = 25 V
VCE = 25 V
NORMALIZED TO
VCE = 10 V
0.125
1
102
101
103
50 75 100
TA = 25 °CVR = 5 V
NORMALIZED TO
EMITTER
TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C)
I R, N
OR
MAL
IZED
LEA
KAG
E C
UR
REN
T
Figure 5. Switching Speed vs. RL
.45.5
.6
1.5
.7
.8
.9
1K 2K 3K
RL , LOAD RESISTANCE (Ω)
1
2
3
4.54
4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K
t ON
, AN
D t O
FF N
OR
MAL
IZED
IF
RL+
VCC
PW = 300 µsPRR = 100 pps
IF = 75 AMPS, VCC = 5VRL
NORMALIZED TORL = 2.5 KΩ
Figure 6. Output Current vs. Distance
.0001
.1
.01
0 2 4 6 8 10
d, DISTANCE (mm)
d, DISTANCE (mils)
.001
1.00
I CE(
on),
NO
RM
ALIZ
ED O
UTP
UT
CU
RR
ENT
NORMALIZEDTO VALUE WITHSHIELDREMOVED
78.7 157.5 236.2 315 393.7
toff
ton
BLACKSHIELD
BLACKSHIELD
D+E
+ do
d
o
www.fairchildsemi.com 4 OF 5 5/02/01 DS300290
H21A1 / H21A2 / H21A3PHOTOTRANSISTOR
OPTICAL INTERRUPTER SWITCH
DISCLAIMERFAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TOANY PRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUMEANY LIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN; NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.
LIFE SUPPORT POLICYFAIRCHILD’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORTDEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF FAIRCHILDSEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:
1. Life support devices or systems are devices or systems which, (a) are intended for surgical implant into the body,or (b) support or sustain life, and (c) whose failure to perform when properly used in accordance with instructions for use providedin labeling, can be reasonably expected to result in asignificant injury of the user.
2. A critical component in any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can bereasonably expected to cause the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness.
DS300290 5/02/01 5 OF 5 www.fairchildsemi.com
H21A1 / H21A2 / H21A3PHOTOTRANSISTOR
OPTICAL INTERRUPTER SWITCH
©2001 Fairchild Semiconductor Corporation
www.fairchildsemi.com
Rev. 1.0.0
Features• Output Current up to 1A • Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24V • Thermal Overload Protection • Short Circuit Protection• Output Transistor Safe Operating Area Protection
DescriptionThe KA78XX/KA78XXA series of three-terminal positiveregulator are available in the TO-220/D-PAK package andwith several fixed output voltages, making them useful in awide range of applications. Each type employs internal current limiting, thermal shut down and safe operating areaprotection, making it essentially indestructible. If adequateheat sinking is provided, they can deliver over 1A outputcurrent. Although designed primarily as fixed voltage regulators, these devices can be used with external components to obtain adjustable voltages and currents.
TO-220
D-PAK
1. Input 2. GND 3. Output
1
1
Internal Block Digram
KA78XX/KA78XXA3-Terminal 1A Positive Voltage Regulator
KA78XX/KA78XXA
2
Absolute Maximum Ratings
Electrical Characteristics (KA7805/KA7805R)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =10V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in Vo due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Value UnitInput Voltage (for VO = 5V to 18V)(for VO = 24V)
VIVI
3540
VV
Thermal Resistance Junction-Cases (TO-220) RθJC 5 °C/WThermal Resistance Junction-Air (TO-220) RθJA 65 °C/WOperating Temperature Range (KA78XX/A/R) TOPR 0 ~ +125 °CStorage Temperature Range TSTG -65 ~ +150 °C
Parameter Symbol ConditionsKA7805
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 4.8 5.0 5.25.0mA ≤ Io ≤ 1.0A, PO ≤ 15WVI = 7V to 20V 4.75 5.0 5.25 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ=+25 oCVO = 7V to 25V - 4.0 100
mVVI = 8V to 12V - 1.6 50
Load Regulation (Note1) Regload TJ=+25 oCIO = 5.0mA to1.5A - 9 100
mVIO =250mA to 750mA - 4 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - 0.03 0.5
mAVI= 7V to 25V - 0.3 1.3
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO= 5mA - -0.8 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA=+25 oC - 42 - µV/VO
Ripple Rejection RR f = 120HzVO = 8V to 18V 62 73 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 15 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA =+25 oC - 230 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
3
Electrical Characteristics (KA7806/KA7806R)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =11V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7806
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 5.75 6.0 6.255.0mA ≤ IO ≤ 1.0A, PO ≤ 15WVI = 8.0V to 21V 5.7 6.0 6.3 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 8V to 25V - 5 120
mVVI = 9V to 13V - 1.5 60
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO =5mA to 1.5A - 9 120
mVIO =250mA to750mA - 3 60
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1A - - 0.5
mAVI = 8V to 25V - - 1.3
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -0.8 - mV/ oC
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 45 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 9V to 19V 59 75 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 19 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA=+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
4
Electrical Characteristics (KA7808/KA7808R)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =14V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7808
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 7.7 8.0 8.35.0mA ≤ IO ≤ 1.0A, PO ≤ 15WVI = 10.5V to 23V 7.6 8.0 8.4 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 10.5V to 25V - 5.0 160
mVVI = 11.5V to 17V - 2.0 80
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5.0mA to 1.5A - 10 160
mVIO= 250mA to 750mA - 5.0 80
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - 0.05 0.5
mAVI = 10.5A to 25V - 0.5 1.0
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -0.8 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 52 - µV/VoRipple Rejection RR f = 120Hz, VI= 11.5V to 21.5V 56 73 - dBDropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 230 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
5
Electrical Characteristics (KA7809/KA7809R)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =15V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7809
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 8.65 9 9.355.0mA≤ IO ≤1.0A, PO ≤15WVI= 11.5V to 24V 8.6 9 9.4 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ=+25 oCVI = 11.5V to 25V - 6 180
mVVI = 12V to 17V - 2 90
Load Regulation (Note1) Regload TJ=+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 12 180
mVIO = 250mA to 750mA - 4 90
Quiescent Current IQ TJ=+25 oC - 5.0 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - - 0.5
mAVI = 11.5V to 26V - - 1.3
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 58 - µV/VoRipple Rejection RR f = 120Hz
VI = 13V to 23V 56 71 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ= +25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
6
Electrical Characteristics (KA7810)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =16V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7810
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 9.6 10 10.45.0mA ≤ IO ≤ 1.0A, PO ≤ 15WVI = 12.5V to 25V 9.5 10 10.5 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 12.5V to 25V - 10 200
mVVI = 13V to 25V - 3 100
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 12 200
mVIO = 250mA to 750mA - 4 400
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.1 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - - 0.5
mAVI = 12.5V to 29V - - 1.0
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 58 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 13V to 23V 56 71 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA=+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
7
Electrical Characteristics (KA7812/KA7812R)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =19V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7812/KA7812R
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 11.5 12 12.55.0mA ≤ IO≤1.0A, PO≤15WVI = 14.5V to 27V 11.4 12 12.6 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 14.5V to 30V - 10 240
mVVI = 16V to 22V - 3.0 120
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 11 240
mVIO = 250mA to 750mA - 5.0 120
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.1 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - 0.1 0.5
mAVI = 14.5V to 30V - 0.5 1.0
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 76 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 15V to 25V 55 71 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 18 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA=+25 oC - 230 - mAPeak Current IPK TJ = +25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
8
Electrical Characteristics (KA7815)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =23V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7815
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 14.4 15 15.65.0mA ≤ IO≤1.0A, PO≤15WVI = 17.5V to 30V 14.25 15 15.75 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 17.5V to 30V - 11 300
mVVI = 20V to 26V - 3 150
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 12 300
mVIO = 250mA to 750mA - 4 150
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.2 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - - 0.5
mAVI = 17.5V to 30V - - 1.0
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 90 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 18.5V to 28.5V 54 70 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 19 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA=+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
9
Electrical Characteristics (KA7818)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =27V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7818
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 17.3 18 18.75.0mA ≤ IO ≤1.0A, PO ≤15WVI = 21V to 33V 17.1 18 18.9 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 21V to 33V - 15 360
mVVI = 24V to 30V - 5 180
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 15 360
mVIO = 250mA to 750mA - 5.0 180
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.2 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - - 0.5
mAVI = 21V to 33V - - 1
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1 - mV/ oCOutput Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 110 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 22V to 32V 53 69 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 22 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA=+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
10
Electrical Characteristics (KA7824)(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =33V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol ConditionsKA7824
UnitMin. Typ. Max.
Output Voltage VOTJ =+25 oC 23 24 255.0mA ≤ IO ≤ 1.0A, PO ≤ 15WVI = 27V to 38V 22.8 24 25.25 V
Line Regulation (Note1) Regline TJ =+25 oCVI = 27V to 38V - 17 480
mVVI = 30V to 36V - 6 240
Load Regulation (Note1) Regload TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 15 480
mVIO = 250mA to 750mA - 5.0 240
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.2 8.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - 0.1 0.5
mAVI = 27V to 38V - 0.5 1
Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO = 5mA - -1.5 - mV/ oC
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA =+25 oC - 60 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120HzVI = 28V to 38V 50 67 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ=+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 28 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA=+25 oC - 230 - mAPeak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
11
Electrical Characteristics (KA7805A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 10V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VOTJ =+25 oC 4.9 5 5.1
VIO = 5mA to 1A, PO ≤ 15WVI = 7.5V to 20V 4.8 5 5.2
Line Regulation (Note1) Regline
VI = 7.5V to 25VIO = 500mA - 5 50
mVVI = 8V to 12V - 3 50
TJ =+25 oCVI= 7.3V to 20V - 5 50VI= 8V to 12V - 1.5 25
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 9 100
mVIO = 5mA to 1A - 9 100IO = 250mA to 750mA - 4 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
IO = 5mA to 1A - - 0.5mAVI = 8 V to 25V, IO = 500mA - - 0.8
VI = 7.5V to 20V, TJ =+25 oC - - 0.8Output Voltage Drift ∆V/∆T Io = 5mA - -0.8 - mV/ oC
Output Noise Voltage VNf = 10Hz to 100KHzTA =+25 oC - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mAVI = 8V to 18V - 68 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ= +25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
12
Electrical Characteristics (KA7806A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 11V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VOTJ =+25 oC 5.58 6 6.12
VIO = 5mA to 1A, PO ≤ 15WVI = 8.6V to 21V 5.76 6 6.24
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 8.6V to 25VIO = 500mA - 5 60
mVVI= 9V to 13V - 3 60
TJ =+25 oCVI= 8.3V to 21V - 5 60VI= 9V to 13V - 1.5 30
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 9 100
mVIO = 5mA to 1A - 4 100IO = 250mA to 750mA - 5.0 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 4.3 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
IO = 5mA to 1A - - 0.5mAVI = 9V to 25V, IO = 500mA - - 0.8
VI= 8.5V to 21V, TJ =+25 oC - - 0.8Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -0.8 - mV/ oC
Output Noise Voltage VNf = 10Hz to 100KHzTA =+25 oC - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mAVI = 9V to 19V - 65 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
13
Electrical Characteristics (KA7808A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 14V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VOTJ =+25 oC 7.84 8 8.16
VIO = 5mA to 1A, PO ≤15WVI = 10.6V to 23V 7.7 8 8.3
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 10.6V to 25VIO = 500mA - 6 80
mVVI= 11V to 17V - 3 80
TJ =+25 oCVI= 10.4V to 23V - 6 80VI= 11V to 17V - 2 40
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 oCIO = 5mA to 1.5A - 12 100
mVIO = 5mA to 1A - 12 100IO = 250mA to 750mA - 5 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
IO = 5mA to 1A - - 0.5mAVI = 11V to 25V, IO = 500mA - - 0.8
VI= 10.6V to 23V, TJ =+25 oC - - 0.8Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -0.8 - mV/ oC
Output Noise Voltage VNf = 10Hz to 100KHzTA =+25 oC - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mAVI = 11.5V to 21.5V - 62 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 18 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 oC - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
14
Electrical Characteristics (KA7809A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 15V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VOTJ =+25°C 8.82 9.0 9.18
VIO = 5mA to 1A, PO≤15WVI = 11.2V to 24V 8.65 9.0 9.35
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 11.7V to 25VIO = 500mA - 6 90
mVVI= 12.5V to 19V - 4 45
TJ =+25°C VI= 11.5V to 24V - 6 90 VI= 12.5V to 19V - 2 45
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25°CIO = 5mA to 1.0A - 12 100
mVIO = 5mA to 1.0A - 12 100IO = 250mA to 750mA - 5 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 °C - 5.0 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 11.7V to 25V, TJ=+25 °C - - 0.8mAVI = 12V to 25V, IO = 500mA - - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.0 - mV/ °C
Output Noise Voltage VNf = 10Hz to 100KHzTA =+25 °C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mAVI = 12V to 22V - 62 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 °C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 °C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25°C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
15
Electrical Characteristics (KA7810A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 16V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VO TJ =+25°C 9.8 10 10.2
V IO = 5mA to 1A, PO ≤ 15W VI =12.8V to 25V 9.6 10 10.4
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 12.8V to 26V IO = 500mA - 8 100
mV VI= 13V to 20V - 4 50
TJ =+25 °C VI= 12.5V to 25V - 8 100 VI= 13V to 20V - 3 50
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 °C IO = 5mA to 1.5A - 12 100
mV IO = 5mA to 1.0A - 12 100 IO = 250mA to 750mA - 5 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 °C - 5.0 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 13V to 26V, TJ=+25 °C - - 0.5mA VI = 12.8V to 25V, IO = 500mA - - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.0 - mV/ °C
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz TA =+25 °C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mA VI = 14V to 24V - 62 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25°C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 °C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 °C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
16
Electrical Characteristics (KA7812A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 19V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VO TJ =+25 °C 11.75 12 12.25
V IO = 5mA to 1A, PO ≤15W VI = 14.8V to 27V 11.5 12 12.5
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 14.8V to 30V IO = 500mA - 10 120
mV VI= 16V to 22V - 4 120
TJ =+25 °C VI= 14.5V to 27V - 10 120 VI= 16V to 22V - 3 60
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 °C IO = 5mA to 1.5A - 12 100
mV IO = 5mA to 1.0A - 12 100 IO = 250mA to 750mA - 5 50
Quiescent Current IQ TJ =+25°C - 5.1 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 15V to 30V, TJ=+25 °C - 0.8mA VI = 14V to 27V, IO = 500mA - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.0 - mV/°C
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz TA =+25°C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mA VI = 14V to 24V - 60 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25°C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 18 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 °C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 °C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
17
Electrical Characteristics (KA7815A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I =23V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VO TJ =+25 °C 14.7 15 15.3
V IO = 5mA to 1A, PO ≤15W VI = 17.7V to 30V 14.4 15 15.6
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 17.9V to 30V IO = 500mA - 10 150
mV VI= 20V to 26V - 5 150
TJ =+25°C VI= 17.5V to 30V - 11 150 VI= 20V to 26V - 3 75
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 °C IO = 5mA to 1.5A - 12 100
mV IO = 5mA to 1.0A - 12 100 IO = 250mA to 750mA - 5 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 °C - 5.2 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 17.5V to 30V, TJ =+25 °C - - 0.8mA VI = 17.5V to 30V, IO = 500mA - - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.0 - mV/°C
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz TA =+25 °C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mA VI = 18.5V to 28.5V - 58 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 °C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 19 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 °C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25°C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
18
Electrical Characteristics (KA7818A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 27V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VO TJ =+25 °C 17.64 18 18.36
V IO = 5mA to 1A, PO ≤15W VI = 21V to 33V 17.3 18 18.7
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 21V to 33V IO = 500mA - 15 180
mV VI= 21V to 33V - 5 180
TJ =+25 °C VI= 20.6V to 33V - 15 180 VI= 24V to 30V - 5 90
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25°C IO = 5mA to 1.5A - 15 100
mV IO = 5mA to 1.0A - 15 100 IO = 250mA to 750mA - 7 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 °C - 5.2 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 21V to 33V, TJ=+25 °C - - 0.8mA VI = 21V to 33V, IO = 500mA - - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.0 - mV/ °C
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz TA =+25°C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mA VI = 22V to 32V - 57 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25°C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 19 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25°C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 °C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
19
Electrical Characteristics (KA7824A)(Refer to the test circuits. 0oC < TJ < +125 oC, Io =1A, V I = 33V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise speci-fied)
Note:1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be taken
into account separately. Pulse testing with low duty is used.
Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit
Output Voltage VO TJ =+25 °C 23.5 24 24.5
V IO = 5mA to 1A, PO ≤15W VI = 27.3V to 38V 23 24 25
Line Regulation (Note1) Regline
VI= 27V to 38V IO = 500mA - 18 240
mV VI= 21V to 33V - 6 240
TJ =+25 °C VI= 26.7V to 38V - 18 240 VI= 30V to 36V - 6 120
Load Regulation (Note1) Regload
TJ =+25 °C IO = 5mA to 1.5A - 15 100
mV IO = 5mA to 1.0A - 15 100 IO = 250mA to 750mA - 7 50
Quiescent Current IQ TJ =+25 °C - 5.2 6.0 mA
Quiescent Current Change ∆IQ
VI = 27.3V to 38V, TJ =+25 °C - - 0.8mA VI = 27.3V to 38V, IO = 500mA - - 0.8
IO = 5mA to 1.0A - - 0.5Output Voltage Drift ∆V/∆T IO = 5mA - -1.5 - mV/ °C
Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz TA = 25 °C - 10 - µV/Vo
Ripple Rejection RR f = 120Hz, IO = 500mA VI = 28V to 38V - 54 - dB
Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 °C - 2.0 - VOutput Resistance rO f = 1KHz - 20 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 °C - 250 - mAPeak Current IPK TJ=+25 °C - 2.2 - A
KA78XX/KA78XXA
20
Typical Perfomance Characteristics
Figure 1. Quiescent Current
Figure 3. Output Voltage
Figure 2. Peak Output Current
Figure 4. Quiescent Current
I
KA78XX/KA78XXA
21
Typical Applications
Figure 5. DC Parameters
Figure 6. Load Regulation
Figure 7. Ripple Rejection
Figure 8. Fixed Output Regulator
Input Output
Input Output
Input Output
Input Output
KA78XX/KA78XXA
22
Figure 9. Constant Current Regulator
Notes:(1) To specify an output voltage. substitute voltage value for "XX." A common ground is required between the input and the Output
voltage. The input voltage must remain typically 2.0V above the output voltage even during the low point on the input ripplevoltage.
(2) CI is required if regulator is located an appreciable distance from power Supply filter.(3) CO improves stability and transient response.
VO = VXX(1+R2/R1)+IQR2Figure 10. Circuit for Increasing Output Voltage
IRI ≥5 IQVO = VXX(1+R2/R1)+IQR2
Figure 11. Adjustable Output Regulator (7 to 30V)
Input Output
CI
CO
Input Output
CICO
IRI 5IQ≥
Input Output
CI
CO
KA78XX/KA78XXA
23
Figure 12. High Current Voltage Regulator
Figure 13. High Output Current with Short Circuit Protection
Figure 14. Tracking Voltage Regulator
Input
Output
Input
Output
KA78XX/KA78XXA
24
Figure 15. Split Power Supply ( ±15V-1A)
Figure 16. Negative Output Voltage Circuit
Figure 17. Switching Regulator
Input
Output
Input Output
KA78XX/KA78XXA
25
Mechanical DimensionsPackage
4.50 ±0.209.90 ±0.20
1.52 ±0.10
0.80 ±0.102.40 ±0.20
10.00 ±0.20
1.27 ±0.10
ø3.60 ±0.10
(8.70)
2.80
±0.
1015
.90
±0.2
0
10.0
8 ±0
.30
18.9
5MA
X.
(1.7
0)
(3.7
0)(3
.00)
(1.4
6)
(1.0
0)
(45°)
9.20
±0.
2013
.08
±0.2
0
1.30
±0.
10
1.30+0.10–0.05
0.50+0.10–0.05
2.54TYP[2.54 ±0.20]
2.54TYP[2.54 ±0.20]
TO-220
KA78XX/KA78XXA
26
Mechancal Dimensions (Continued)
Package
6.60 ±0.20
2.30 ±0.10
0.50 ±0.10
5.34 ±0.30
0.70
±0.
20
0.60
±0.
200.
80 ±
0.20
9.50
±0.
30
6.10
±0.
20
2.70
±0.
209.
50 ±
0.30
6.10
±0.
20
2.70
±0.
20
MIN
0.55
0.76 ±0.10 0.50 ±0.10
1.02 ±0.20
2.30 ±0.20
6.60 ±0.20
0.76 ±0.10
(5.34)
(1.50)
(2XR0.25)
(5.04)
0.89
±0.
10
(0.1
0)(3
.05)
(1.0
0)
(0.9
0)
(0.7
0)
0.91
±0.
10
2.30TYP[2.30±0.20]
2.30TYP[2.30±0.20]
MAX0.96
(4.34)(0.50) (0.50)
D-PAK
KA78XX/KA78XXA
27
Ordering InformationProduct Number Output Voltage Tolerance Package Operating TemperatureKA7805 / KA7806
±4%
TO-220
0 ~ + 125°C
KA7808 / KA7809KA7810
KA7812 / KA7815KA7818 / KA7824
KA7805A / KA7806A
±2%KA7808A / KA7809AKA7810A / KA7812AKA7815A / KA7818A
KA7824A KA7805R / KA7806R
±4% D-PAKKA7808R / KA7809RKA7812R
KA78XX/KA78XXA
6/1/01 0.0m 001Stock#DSxxxxxxxx
2001 Fairchild Semiconductor Corporation
LIFE SUPPORT POLICY FAIRCHILD’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF FAIRCHILD SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:
1. Life support devices or systems are devices or systems which, (a) are intended for surgical implant into the body, or (b) support or sustain life, and (c) whose failure to perform when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling, can be reasonably expected to result in a significant injury of the user.
2. A critical component in any component of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness.
www.fairchildsemi.com
DISCLAIMER FAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TO ANY PRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUME ANY LIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN; NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.
This datasheet has been downloaded from:
www.DatasheetCatalog.com
Datasheets for electronic components.