Animasi Lampu Lalulintas Melalui Led dengan Arduino

Pada percobaan kali ini kita akan membuat animasi lampu lalu lintas di Inggris, gak tau apakah sama settingannya dengan lampu lalu lintas di Indonesia. Untuk percobaan ini tentu kita akan menggunakan lampu Led berwarna merah, kuning, dan hijau. Sekarang kita akan mencari dulu berapa nilai resistor yang akan dipakai untuk masing-masingnya.

Mencari nilai resistor untuk lampu Led merah
Menurut Red Led 5mm diffused datasheet, Forward Voltage (V_F)nya adalah 2 Volt dan maksimalnya 2,5 Volt. Jadi Led merah aman beroperasi di rentang tegangan 2 – 2,5 Volt. Menurut Led 5mm diffused datasheet Forward Current (I_F)nya adalah 20 mA. Tegangan output yang keluar dari Arduino adalah 5 Volt.

Pada rangkaian seri seperti gambar di atas, V_output = V_Led + V_Resistor.
Jika kita gunakan tegangan operasi 2 Volt untuk lampu Led merah, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2) Volt = 3 Volt, Forward Current (I_F) pada lampu Led merah adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:


Jika kita gunakan tegangan operasi 2,5 Volt untuk lampu Led merah, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2,5) Volt = 2,5 Volt, Forward Current (I_F) pada lampu Led merah adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:

Jadi untuk Led merah dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 125 – 150 Ω

Mencari nilai resistor untuk lampu Led kuning
Menurut Yellow Led 5mm diffused datasheet, Forward Voltage (V_F)nya adalah 2,1 Volt dan maksimalnya 2,5 Volt. Jadi Led kuning aman beroperasi di rentang tegangan 2,1 – 2,5 Volt. Menurut Yellow Led 5mm diffused datasheet, Forward Current (I_F)nya adalah 20 mA. Tegangan output yang keluar dari Arduino adalah 5 Volt.

Pada rangkaian seri seperti gambar di atas, V_output = V_Led + V_Resistor.

Jika kita gunakan tegangan operasi 2,1 Volt untuk lampu Led kuning, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2,1) Volt = 2,9 Volt, Forward Current (I_F) pada lampu Led kuning adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:


Jika kita gunakan tegangan operasi 2,5 Volt untuk lampu Led kuning, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2,5) Volt = 2,5 Volt, Forward Current (I_F) pada lampu Led kuning adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:

Jadi untuk Led kuning dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 125 – 145 Ω

Mencari nilai resistor untuk lampu Led hijau
Menurut Green 5mm diffused datasheet, Forward Voltage (V_F)nya adalah 2,2 Volt dan maksimalnya 2,6 Volt. Jadi Led hijau aman beroperasi di rentang tegangan 2,2 – 2,6 Volt. Menurut Green Led 5mm diffused datasheet Forward Current (I_F)nya adalah 20 mA. Tegangan output yang keluar dari Arduino adalah 5 Volt.

Pada rangkaian seri seperti gambar di atas, V_output = V_Led + V_Resistor.

Jika kita gunakan tegangan operasi 2,2 Volt untuk lampu Led hijau, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2,2) Volt = 2,8 Volt, Forward Current (I_F) pada lampu Led hijau adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:


Jika kita gunakan tegangan operasi 2,6 Volt untuk lampu Led hijau, maka tegangan untuk resistor (V_Resistor) adalah V_output – V_Led = (5 – 2,6) Volt = 2,4 Volt, forward current (I_F) pada lampu Led hijau adalah 20 mA, karena rangkaiannya seri tentu arus yang akan mengalir pada resistor juga sebesar 20 mA, sehingga nilai resistor yang dibutuhkan adalah:

Jadi untuk Led hijau dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 120 – 140 Ω

Jadi didapat data: Untuk Led merah dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 125 – 150 Ω
Untuk Led kuning dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 125 – 145 Ω
Untuk Led hijau dapat digunakan resistor dengan rentang nilai 120 – 140 Ω

Karena yang sahabat punya sekarang adalah resistor 100 Ω, resistor 150 Ω, dan resistor 220 Ω masing-masingnya sebanyak 10 buah, maka salah satu solusinya dapat dibuat 2 buah resistor 100 Ω diserikan dengan 2 buah resistor 150 Ω, sehingga mendapatkan resistor dengan nilai hambatan 125 Ω yang dapat digunakan untuk ketiga lampu Led.

Sebenarnya sih tidak ada salahnya kita menggunakan resistor dengan nilai hambatan yang lebih besar yang tersedia, hanya saja mungkin nyala lampu akan sedikit lebih redup, tapi yang berbahaya adalah jika kita memakai resistor dengan nilai hambatan yang lebih kecil karena bisa merusak peralatan.

Jadi yang kita butuhkan adalah Arduino, kebel USB, breadboard, 1 buah lampu led merah, 1 buah lampu led kuning, 1 buah lampu led hijau, kebel jumper, 6 buah resistor 100 Ω, dan 6 buah resistor 150 Ω

Kode sketchnya adalah sebagai berikut:

int ledDelay = 5000;
int redPin = 10;
int yellowPin = 9;
int greenPin = 8;

void setup()
{
    pinMode(redPin, OUTPUT);
    pinMode(yellowPin, OUTPUT);
    pinMode(greenPin, OUTPUT);
}

void loop()
{
    digitalWrite(redPin, HIGH);
    delay(ledDelay);

    digitalWrite(yellowPin, HIGH);
    delay(2000);

    digitalWrite(greenPin, HIGH);
    digitalWrite(redPin, LOW);
    digitalWrite(yellowPin, LOW);
    delay(ledDelay);

    digitalWrite(yellowPin, HIGH);
    digitalWrite(greenPin, LOW);
    delay(2000);

    digitalWrite(yellowPin, LOW);
}

Tidak ada yang baru dari kode sketch ini, dapat dipahami yaitu: hidupkan Led merah, tunggu 5 detik, hidupkan Led kuning, tunggu 2 detik, hidupkan Led hijau dan langsung matikan Led merah dan kuning, tunggu 5 detik, hidupkan Led kuning dan langsung matikan Led hijau, tunggu 2 detik, matikan Led kuning, dan kembali lagi ke awal dan begitu seterusnya...

hasilnya silakan lihat video berikut:


semoga bermanfaat... kalau ada yang kurang dimengerti silakan ditanya.. :)
Salam ... :)

Posted in: