PRAKTIKUM LEKTRONIKA DASAR Rem Lab Menggunakan RemLab HARI ARIEF D. 01 PENGENALAN PERANGKAT PRAKTIKUM 1.1. TUJUAN PERCOBAAN Tujuan dari percobaan ini adalah Mengenali dan memahami cara penggunaan perangkat lunak praktikum online (Aplikasi RemLab). Memahami macam-macam alat dan bahan yang akan digunakan dalam kegiatan praktikum. 1.2. PERANGKAT PRAKTIKUM 1.2.1. Pengenalan Aplikasi RemLab Aplikasi RemLab merupakan perangkat lunak yang akan digunakan untuk pengendalian dan melihat tampilan perangkat keras praktikum yang terdapat di laboratorium secara real-time dari jarak jauh. Untuk saat ini, aplikasi ini hanya bisa dijalankan di komputer dengan sistem operasi Windows. Aplikasi RemLab merupakan aplikasi yang berukuran relatif kecil dan bisa dijalankan tanpa harus di-install terlebih dahulu di komputer. Aplikasi ini menggunakan sistem client/server di mana pengguna harus menghubungkannya terlebih dahulu ke server RemLab melalui koneksi internet, baru setelah itu fitur-fitur yang ada di aplikasi Remlab bisa di gunakan. 1.2.2. Koneksi ke Server RemLab Saat aplikasi RemLab baru dijalankan, aplikasi akan menampilkan tab Login seperti pada Gambar 1.1. Pada bagian ini kita perlu memasukkan nama host server (atau nomor IP server) dan nomor port. Gambar 1.1. Tab Login. 1 Saat tombol Login di-click, aplikasi akan menampilkan form Login seperti pada Gambar 1.2. Pilih user sesuai dengan posisi kita. Untuk praktikan, pilih user Student dan untuk asisten pilih user Staff. Masukkan juga ID dan password pada form tersebut, selanjutnya click tombol Login untuk melakukan hubungan ke server Remlab. Informasi nama host server, nomor port, ID dan password bisa didapat dari administrator RemLab ataupun asisten pratikum. Saat sukses terhubung ke server, statusbar yang berada di bagian bawah tampilan aplikasi akan memperlihatkan teks sebagai berikut: Connected to RemLab Server. Gambar 1.2. Form Login. 1.2.3 Pengaturan Power dan Video Stream Tab Power & Video Stream digunakan untuk menghidupkan atau mematikan alat, serta mengakses video streaming yang dikirim oleh kamera yang berada di laboratorium. Tampilan untuk tab ini diperlihatkan pada Gambar 1.3. Gambar 1.3. Tab Power & Video Stream. Grup Power berkaitan dengan masing-masing alat yang digunakan di satu kelompok praktikum, sedangkan Main Power berkaitan dengan keseluruhan alat di dalam satu kelompok praktikum. User Student tidak diberi ijin untuk mengakses Main Power. Bila tombol Open di bagian Main Power diclick, aplikasi akan menampilkan form Main Power seperti diperlihatkan pada Gambar 1.4. Untuk menghidupkan atau mematikan alat, click tombol ON atau OFF di bagian Grup Power atau di bagian Main Power. Alat yang digunakan untuk praktikum umumnya akan dinyalakan atau dimatikan oleh asisten praktikum. 2 Gambar 1.4. Tab Main Power. Video streaming bisa di akses melalui form Video Stream. Untuk membuka form ini, click tombol Open di bagian Video Stream. Gambar 1.5.a memperlihatkan tampilan saat form tersebut baru dibuka dan video streaming dalam keadaan OFF. Saat video streaming dalam keadaan ON, tampilan form akan terlihat seperti pada Gambar 1.5.b. (a) (b) Gambar 1.5. Form Video Stream: (a) Saat video streaming dalam keadaan OFF, (b) Saat video streaming dalam keadaan ON. Seperti terlihat pada gambar tersebut, dalam satu saat, form bisa menampilkan 4 sumber video streaming melalui kanal 1 sampai 4. Untuk membuat video streaming ON atau OFF, click kanan di salah satu kanal, selanjutnya pilih menu Turn ON atau Turn OFF. Suara pada video streaming 3 juga bisa dihidupkan atau dimatikan dengan melakukan click kanan dan memilih menu Audio ON atau Audio OFF. Menu ini hanya bisa diakses saat video streaming sedang berjalan. Untuk memilih sumber video streaming, lakukan click kanan, pilih menu Streaming Source, selanjutnya pilih salah satu dari daftar sumber. Aplikasi RemLab membutuhkan library VLC untuk dapat mengkases video streaming. Oleh karena itu, kita perlu menginstall VLC media player dari VideoLAN. Pastikan mengintall aplikasi tersebut versi 32-bit. Aplikasi ini merupakan aplikasi yang gratis dan dapat didownload di web-site VideoLAN. Di tab Power & Video Stream terdapat tombol Flash Group dan Beep Group. Tombol Flash Group digunakan untuk menyalakan LED instruksi yang berada di semua modul pengendali alat praktikum dalam satu kelompok praktikum. LED tersebut akan dinyalakan selama setengah detik. Tombol Beep Group digunakan untuk membunyikan buzzer di salah satu pengendali alat praktikum selama satu detik. User Student tidak diberi hak untuk menggunakan kedua tombol tersebut. 1.2.4. Rangkaian Uji dan Koneksinya Rangkaian uji merupakan modul rangkaian elektronik dengan layout dan koneksi yang telah ditentukan. Jenis modul yang digunakan bergantung dari materi praktikumnya. Gambar 1.6 memperlihatkan contoh rangkaian uji yang akan digunakan dalam kegiatan praktikum. Gambar 1.6. Contoh rangkaian uji. Di rangkaian uji, selain terdapat komponen-komponen yang digunakan selama pengujian, terdapat indikator yang berupa LED. Fungsi dari LED ini sebagai berikut: LED Indikator Koneksi Saklar: LED ini berwarna hijau, mengindikasikan keadaan saklar yang terhubung/terputus (saat LED menyala/mati). LED Indikator Koneksi Amperemeter: LED ini berwarna oranye, mengindikasikan keadaan amperemeter yang digunakan/tidak digunakan di rangkaian (saat LED menyala/mati). LED Indikator Koneksi Voltmeter: LED ini berwarna merah atau hijau, mengindikasikan keadaan terminal positif atau terminal negatif voltmeter yang terhubung/tidak terhubung ke rangkaian (saat LED menyala/ mati). Warna merah digunakan sebagai indikator terminal positif voltmeter dan warna hijau sebagai indikator terminal negatif voltmeter. 4 LED Indikator Koneksi Oscilloscope: LED ini berwarna biru, mengindikasikan keadaan terminal positif oscilloscope yang terhubung/tidak terhubung ke rangkaian (saat LED menyala/ mati). Di rangkaian uji terdapat titik-titik pengukuran tegangan yang ditandai dengan huruf A, B, C dst. Titik-titik ini bisa dihubungkan ke terminal positif/negatif voltmeter atau ke terminal positif oscilloscope. Indikator untuk titik-titik ini adalah LED yang bisa menyala berwarna merah, hijau, atau biru. Selain itu, terdapat posisi pengukuran arus yang ditandai dengan I 1, I2, I3 dst. LED berwarna oranye digunakan sebagai indikatornya. Gambar 1.7 memperlihatkan contoh keadaan indikator pada rangkaian uji. Terhubung ke Voltmeter (+) Fuse S1 I3 LM7805 B ON Trafo 220 Vac Terhubung ke Oscilloscope (+) A S2 S4 S3 ON ON E S5 C I4 F I2 I1 Amperemeter digunakan Terhubung ke Voltmeter (-) D Oscilloscope Amperemeter Voltmeter I2 VBD CH1 CH2 B A D Gambar 1.7. Contoh keadaan indikator pada rangkaian uji. Pada contoh tersebut: Saklar S1, S2, S3 terhubung, ditandai dengan LED S1, S2 dan S3 yang menyala. Amperemeter digunakan di posisi I2, ditandai dengan LED I2 yang menyala. Terminal (+) voltmeter terhubung ke titik B, ditandai dengan LED B yang menyala berwarna merah. Terminal (-) voltmeter terhubung ke titik D, ditandai dengan LED D yang menyala berwarna hijau. Terminal (+) oscilloscope terhubung ke titik A, ditandai dengan LED A yang menyala berwarna biru. Terminal (-) oscilloscope terhubung tetap ke ground rangkaian uji. Pengubahan keadaan saklar, posisi amperemeter, dan koneksi terminal voltmeter atau oscilloscope, di aplikasi RemLab dilakukan melalui tab Connections. Gambar 1.8 memperlihatkan tab tersebut. 5 Gambar 1.8. Tab Connections. Pengubahan keadaan saklar Pilih saklar S1, S2, S3 dst., selanjutnya click tombol Turn ON Function Switch untuk menghubungkan atau Turn OFF Function Switch untuk memutus. Pengubahan koneksi terminal voltmeter Pilih titik A, B, C dst., selanjutnya click tombol Connect Voltmeter + to atau Connect Voltmeter - to untuk menghubungkan ke titik yang dipilih. Pilih NC, selanjutnya click tombol Disonnect Voltmeter + atau Disconnect Voltmeter - untuk memutus. Pengubahan koneksi terminal oscilloscope Pilih titik A, B, C dst., selanjutnya click tombol Connect Oscilloscope 1 to atau Connect Oscilloscope 2 to untuk menghubungkan terminal kanal 1 atau 2 ke titik yang dipilih. Pilih NC, selanjutnya click tombol Disonnect Oscilloscope 1 atau Disonnect Oscilloscope 2 untuk memutus. Pengubahan posisi amperemeter Pilih posisi I1, I2, I3 dst., selanjutnya click tombol Select Amperemeter Pos untuk memposisikannya. Pilih NC, selanjutnya click tombol Select Amperemeter Pos untuk untuk tidak menggunakan amperemeter. Tombol Reset Connection digunakan untuk memutus semua koneksi saklar, terminal voltmeter, terminal oscilloscope dan amperemeter. CATATAN Ada dua jenis saklar yang digunakan di rangkaian uji RemLab, yaitu: off on Saklar SPST: Saat putus (off), LED indikator akan mati. Saat terhubung (on), LED indikator akan menyala. 6 NC off NO on Saklar SPDT: Saat terhubung ke Normally Closed atau NC (di buku ini diistilahkan off) LED indikator akan mati. Saat terhubung ke Normally Open atau NO (di buku ini diistilahkan on), LED indikator akan menyala. 1.2.5. Pemilihan Nilai atau Jenis Komponen Rangkaian uji bisa berisi komponen-komponen seperti tahanan, kapasitor, induktor, dioda, transistor dan integrated circuit (IC). Jenis komponen yang digunakan bergantung dari materi praktikumnya. Komponen-komponen ini bisa saja mempunyai nilai atau jenis yang bisa dipilih. Untuk mengetahui nilai atau jenis komponen-komponen yang bisa dipilih, lihat manual rangkaian uji yang dimaksud. Di aplikasi RemLab, pemilihan nilai atau jenis komponen dilakukan melalui tab Components; lihat Gambar 1.9. Gambar 1.9. Tab Components. Di tab ini, saat jenis komponen dipilih, semisal dioda, tombol disebelah kirinya, akan tertulis Select Diode. Pilihan dioda, yaitu D1, D2, D3, D4 atau D5 disajikan disebelah kanannya. Nilai komponen juga bisa diubah dengan memilih komponen yang dimaksud, semisal Resistor 1. Selanjutnya, isi nilai resistansi yang diinginkan di isian sebelah kanannya. Untuk mengetahui nilai resistansi yang sebenarnya setelah dipilih, gunakan tombol Measure Resistance. Saat tombol ini di click, resistor (salah satu dari beberapa resistor yang digunakan di rangkaian uji) akan dilepas dari rangkaian dan diukur menggunakan ohmmeter. Hasil pengukurannya bisa dilihat melalui ohmmeter tersebut. Untuk menghentikan pengukuran nilai resistansi dan mengembalikan resistor ke rangkaian, click tombol Stop Measurement. 1.2.6. Pengaturan Power Supply Power Supply itu sendiri merupakan instrumen elektronik yang digunakan untuk menghasilkan tegangan DC yang konstan. Power supply ini bisa berupa single-polarity atau dual-polarity power supply. Single-polarity power supply menggunakan dua terminal di bagian keluarannya. Terminal pertama merupakan terminal positif dan terminal kedua merupakan terminal 7 negatif. Terminal negatif ini sering kali dihubungkan ke ground (dihubungkan ke tanah). Pada dual-polarity power supply terdapat tiga terminal di bagian keluarannya. Terminal pertama merupakan terminal positif relatif terhadap ground, terminal kedua merupakan terminal ground, dan terminal ketiga yang merupakan terminal negatif relatif terhadap ground. Jenis power supply ini dipilih saat kita membutuhkan tegangan yang nilainya positif dan sekaligus negatif. Pengaturan tegangan keluaran pada power supply, di aplikasi RemLab, dilakukan melalui tab Power Supply. Gambar 1.10 memperlihatkan tampilan dari tab ini. Bergantung dari materi praktikumnya, bisa saja digunakan satu atau dua power supply. Gambar 1.10. Tab Power Supply. Untuk mengubah tegangan keluaran power supply, masukkan tegangan (angka) yang diinginkan, selanjutnya click tombol Set Voltage. Tegangan keluaran power supply bisa juga dinaikkan/diturunkan satu atau beberapa langkah melalui tombol Increase Voltage atau Decrease Voltage. Saat digunakan dual-polarity power supply, pengubahan akan mempengaruhi tegangan untuk kedua polalitas. Contoh, saat di-set 5 V, power supply akan diatur untuk menghasilkan tegangan 5 V (relatif terhadap ground) dan -5 V (relatif terhadap ground). 1.2.7. Pengaturan Multimeter Instrumen elektronik yang paling sering digunakan untuk pengukuran besaran listrik adalah voltmeter (untuk mengukur tegangan), amperemeter (untuk mengukur arus), dan ohmmeter (untuk mengukur tahanan). Instrumen ini ada yang berjenis analog, ada pula yang berjenis digital. Instrumen yang berjenis digital saat ini lebih umum digunakan karena dapat menunjukkan hasil pembacaan yang lebih mudah serta lebih akurat. Sering kali kita temui sebuah instrumen yang dapat melakukan pengukuran beberapa besaran listrik dan instrumen ini dikenal dengan nama multimeter. Meskipun umumnya multimeter dapat mengukur besaran tegangan, arus, dan tahanan, banyak juga ditemui multimeter yang memiliki fungsi tambahan seperti pengukuran nilai kapasitansi, 8 pengukuran frekuensi, pengecekan dioda dan transistor. Gambar 1.11 memperlihatkan contoh multimeter digital. Pengaturan voltmeter, amperemeter dan ohmmeter dapat dilakukan melalui tab Multimeter. Di tab ini terdapat tombol Select Mode yang digunakan untuk memilih mode operasi pada Voltmeter atau Amperemeter. Mode yang bisa dipilih adalah mode DC (Direct Current) atau mode AC (Alternating Current). Untuk mengatur atau memilih mode, pilih mode yang diinginkan selanjutnya click tolbol Select Mode. Selain tombol Select Mode, di tab ini juga terdapat tombol Select Range. Tombol ini digunakan untuk mengatur atau memilih range pengukuran pada voltmeter, amperemeter atau ohmmeter. Pilihan range yang disediakan akan bergantung dari jenis voltmeter, amperemeter dan ohmmeter yang sedang digunakan di satu kelompok praktikum. [2] [1] Gambar 1.11. Contoh multimeter digital. Gambar 1.12. Tab Multimeter. 1.2.8. Pengaturan Oscilloscope Oscilloscope adalah perangkat elektronik yang dapat menampilkan bentuk gelombang sinyal elektronik. Perubahan tegangan terhadap waktu dapat dilihat dan dianalisa melalui perangkat ini. Di oscilloscope dikenal istilah Time/div dan Volt/div. Dengan mengetahui pengaturan Time/div dan Volt/div di oscilloscope, kita selanjutnya dapat mengukur amplitudo dan periode sinyal 9 elektronik yang periodik. Oscilloscope biasanya memiliki masukan 2 kanal atau lebih dan semua terminal negatif masukannya kebanyakan terhubung ke ground. Saat ini lebih banyak dijumpai jenis oscilloscope digital dibandingkan dengan jenis oscilloscope analog. Gambar 1.13 memperlihatkan contoh oscilloscope digital. [3] Gambar 1.13. Contoh oscilloscope digital. Aplikasi RemLab menyediakan pengaturan oscilloscope dua kanal yang dapat gunakan melalui tab Oscilloscope. Seperti yang terlihat pada Gambar 1.14, pengaturan yang tersedia adalah sebagai berikut: Time/Div : untuk mengubah pengaturan Time/Div, pilih posisi selanjutnya click tombol Set Position. Tombol Rotate (ke kiri atau ke kanan) bisa juga digunakan untuk keperluan ini. Volt/Div : untuk mengubah pengaturan Volt/Div, pilih posisi selanjutnya click tombol Set Position. Tombol Rotate (ke kiri atau ke kanan) bisa juga digunakan untuk keperluan ini. Vertical Position : untuk mengubah posisi vertikal tampilan bentuk gelombang, pilih posisi selanjutnya click tombol Set Position. Tombol Rotate (ke kiri atau ke kanan) bisa juga digunakan untuk keperluan ini. Coupling : untuk mengubah pengaturan coupling, pilih jenis coupling (AC, DC atau ground) selanjutnya click tombol Set Coupling. Saat digunakan tombol Rotate, jumlah langkah pemutaran akan bergantung pada pilihan langkah di bagian Rotate by. Gambar 1.14. Tab Oscilloscope. 10 Gambar 1.15. Panel Oscilloscope. Tombol Open Panel di bagian bawah tab Oscilloscope digunakan untuk menampilkan panel oscilloscope merek dan jenis tertentu seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.15. Terdapat fungsi-fungsi tambahan yang dapat digunakan untuk melakukan pengaturan lebih jauh untuk oscilloscope tersebut. 1.2.9. Pengaturan Signal Generator Signal generator adalah perangkat elektronik yang menghasilkan sinyal elektronik dengan bentuk gelombang yang umumnya berupa sinus, kotak, gigi gergaji dan segitiga. Saat ini banyak juga dijumpai signal generator yang dapat menghasilkan bentuk gelombang di luar bentuk yang telah disebutkan tersebut. Pengaturan yang umum dilakukan pada sinyal keluarannya adalah pengaturan amplitudo dan frekuensi. Pengaturan Signal generator, di aplikasi RemLab, dilakukan melalui tab Signal Generator. Gambar 1.16 memperlihatkan tampilan dari tab ini. Aplikasi RemLab menyediakan pengaturan dua buah signal generator. Namun demikian, bergantung dari materi praktikumnya, bisa saja digunakan satu atau dua signal generator dalam satu materi praktikum. Gambar 1.16. Tab Signal Generator. 11 Pada tab tersebut, tombol Set Waveform digunakan untuk mengubah bentuk gelombang sesuai pilihan yang disediakan di sebelah kanannya, yaitu (Sinusiodal, Square, Triangle, Sawtooh). Untuk mengubah amplitudo, masukkan angka di isian tegangan selanjutnya click tombol Set Amplitude. Dalam hal ini, kita bisa memilih tegangan peak (Vpeak) atau tegangan rms (Vrms). Tombol Set Frequency digunakan untuk mengubah frekuensi. Nilai frekuensi dalam satuan Hz diambil dari angka yang dimasukkan (0 sampai 20000) dikalikan faktor pengali (x1 untuk Hz atau x1000 untuk kHz). Contoh, dengan memilih kHz dan memasukkan angka 15, akan didapat frekuensi 15x1000 Hz atau 15k Hz. Tab Signal Generator juga menyediakan tombol Open Panel yang digunakan untuk menampilkan fungsi-fungsi tambahan pada signal generator seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.17. Fungsi-fungsi tambahan yang ditampilkan akan bergantung pada merek dan model signal generator yang telah dipilih. Gambar 1.17. Panel Signal Generator. 1.3. PROSEDUR PRAKTIKUM Berikut adalah langkah-langkah pelaksanaan praktikum: Login ke Server RemLab 1. Jalankan aplikasi RemLab dan login ke server RemLab menggunakan akun yang diberikan oleh asisten. 2. Buka form video streaming dan jalankan video streaming untuk melihat perangkat praktikum yang ada di laboratorium secara real-time. 3. Perhatikan instrumen-instrumen yang akan digunakan dalam kegiatan praktikum nantinya seperti voltmeter, amperemeter, oscilloscope, power supply dan signal generator. Perhatikan juga contoh rangkaian uji yang sedang digunakan saat ini. 4. Sambil memperhatikan panel instrumen dan tampilan rangkaian uji melalui video streming, lakukan pengendalian melalui aplikasi RemLab seperti pengaturan koneksi dan pengaturan parameter pada multimeter, oscilloscope, power supply dan signal generator. 12