BAB 2.4 REKABENTUK ELEKTRONIK

REKA BENTUK
ELEKTRONIK

2.4.1 MENYATAKAN MAKSUD
MIKROPENGAWAL DAN
MIKROPEMPROSES

2.4.2 MENJELASKAN BAHAGIAN
YANG TERDAPAT DALAM
MIKROPENGAWAL

DEFINISI REKA BENTUK ELEKTRONIK

Susunan dan penyambungan komponen elektronik dalam satu litar
bagi mencapai satu tujuan untuk memenuhi kehendak pelanggan.

Litar yang direka bentuk menggunakan komponen elektronik
tertentu yang disusun dan disambung bagi mencapai tujuan

penggunaan



Menyatakan maksud mikropengawal (microcontroller)
dan mikropemproses (microprocessor)

Maksud Mikropengawal (microcontroller)

• Merupakan computer dalam cip yang telah dicipta
untuk kawalan alat elektronik menjalankan
kawalan mudah

• Kos efektif yang rendah

• Peranti kawalan terdiri daripada

a. CPU (Unit Pemprosesan Pusat)

b. RAM (Random access Memory)

c. ROM (Read Only Memory)

d. Port ( input/ output)

GAMBARAJAH BLOK MIKROPENGAWAL

Menyatakan maksud mikropengawal (microcontroller)
dan mikropemproses (microprocessor)

Maksud Mikropemproses (microprocessor)

• Ialah peranti pemprosesan mikro dalam catu
cip.

• Peranti ini digunakan dengan cip sokongan
seperti Output,Input, Ram,dan Rom

• Semua cip sokongan berada di luar
mikroperoses dan dihubungkan melalui system
bus.

• Digunakan untuk kawalan yang besar seperti
komputer

GAMBARAJAH BLOK MIKROPEMPROSES



PERBEZAAN CIRI MIKROPENGAWAL & MIKROPEMPROSES

Mikropengawal Mikropemproses

• Mikro komputer • Pemproses dalam
dalam satu cip satu cip bersama
tunggal sokongan cip lain

• Melakukan kawalan • Melakukan kawalan
bagi litar kecil yang lebih besar

• Contoh : Litar mesin • Contoh : Komputer
basuh riba



Contoh Papan Mikro Carrot board
Pengawal
(PIC)
Arduino Uno
Maker Uno
(ATmega328P)
(ATmega328P)
LilyPad Arduino

(ATmega328P)

BAHAGIAN UTAMA DALAM MIKROPENGAWAL

• Input dalam mikropengawal menerima Memproses isyarat daripada • Menerima isyarat daripada
isyarat dan menghantarkannya kepada input dan memberi arahan CPU dan menghantarkannya
Unit Pemprosesan Pusat (CPU). kepada output. kepada peranti output.

• Isyarat diperoleh daripada peranti input • Peranti output akan
yang digunakan. melaksanakan isyarat yang
diberi oleh output
• Peranti input terbahagai kepada 2:-
input Digital
input Analog

BAGAIMANA MIKROPENGAWAL BERFUNGSI?

INPUT PROSES OUTPUT

• Arahan
pengaturcaraan

BAGAIMANA MIKROPENGAWAL BERFUNGSI?

REKA BENTUK
ELEKTRONIK

• PERANTI INPUT DIGITAL
• PERANTI INPUT ANALOG

• PERANTI OUTPUT
• KENALI CARROTBOARD

PERANTI- PERANTI INPUT ANALOG DAN DIGITAL / SENSOR

Push Button Penderia rintangan Penderia jarak
Penderia Gerakan

Penderia Suhu

Penderia Air Penderia Cahaya

PERANTI INPUT DIGITAL : SUIS TEKAN TUTUP

• Suis ini menghasilkan isyarat kepada mikropengawal dalam bentuk digital.
• Apabila punat suis ini ditekan,litar akan tertutup dan arus dapat mengalir

PERANTI INPUT DIGITAL : SUIS TEKAN BUKA

• Bentuk isyarat yang dihasilkan oleh suis ini adalah sama dengan suis tekan tutp.
• Apabila punat suis ini ditekan,litar akan terbuka dan arus tertutup.

PERANTI INPUT DIGITAL : SUIS MIKRO

• Suis mikro mempunyai dua fungsi. Iaitu dapat bertindak sebagai suis tekan tutup
dan suis tekan buka.

• Suis ini berfungsi sebagai suis tekan tutup apabila terminal COM/NO digunkan.
• Ia menjadi suis tekan buka apabila terminal COM/NC digunakan untuk membuat

penyambungan litar

PERANTI INPUT DIGITAL : PENDERIA PERGERAKAN
(MOTION SENSOR)

• Penderia pergerakan berfungsi untuk mengesan pergerakan haba yang dihasilkan
oleh manusia atau haiwan.

• Apabila berlaku pergerakan, isyarat akan dihantar kepada mikropengawal dalam
bentuk digital.

PERANTI INPUT DIGITAL : PENDERIA AIR

• Penderia air berfungsi untuk mengesan kehadiran air.
• Penderia ini akan memberi isyarat (5 V) jika tiada kehadiran air.
• Jika isyarat ( 0 V) maka ia bermakna kehadiran air. Contoh :-pengelap cermin

kerata (wiper)

PERANTI INPUT ANALOG : PENDERIA JARAK
(DISTANCE SENSOR)

• Berfungsi untuk mengesan dan membaca ukuran jarak,sama ada objek yang
diperbuat daripada logam ataupun bukan logam.

• Mengesan objek berdasarkan penerimaan pantulan cahaya infra merah.

PERANTI INPUT ANALOG : PENDERIA CAHAYA
(LIGHT SENSOR)

• LDR (light diod resistor) merupakan sebuah penderia cahaya
• Satu elemen dimana kendaliannya bergantung kepada gelombang cahaya.
• LDR boleh dianggap sebagai perintang yang mana nilai rintangannya dikawal

oleh keamatan cahaya.
• Bila keamatan cahaya tinggi rintangan adalah rendah.
• Bila keamatan cahaya rendah rintangan adalah tinggi

PERANTI INPUT ANALOG : PENDERIA SUHU
(TEMPERATURE SENSOR)

• Penderia Suhu adalah komponen yang boleh menukar jumlah haba ke dalam
kuantiti elektrik supaya ia dapat mengesan gejala perubahan suhu dalam
objek tertentu.

• Penderia suhu melakukan ukuran jumlah haba / tenaga sejuk dihasilkan oleh
objek yang membolehkan kita mengetahui atau mengesan gejala perubahan
suhu dalam bentuk output Analog.

PERANTI OUTPUT: DIOD PEMANCAR CAHAYA (LIGHT
EMITTING DIODE – LED)

• Fungsi- adalah untuk mengeluarkan cahaya
• Sebagai lampu perhiasan.
• Digunakan bersama perintang untuk mengelakkannya daripada rosak atau

mengawal kecerahan.

PERANTI OUTPUT: PEMBAZ (BUZZER PIEZO)

• Fungsi- menukarkan gelombang elektrik kepada gelombang bunyi yang
berfrekuensi tinggi.

• Digunakan sebagai penggera keselamatan.
• Mepunyai kekutuban pada penyambung, iaitu wayar merah positif (+) dan

wayar hitam negative (-)

PERANTI OUTPUT: PEMBAZ (BUZZER PIEZO)

• Digunakan sebagai suis kawalan litar berarus tinggi.
• Akan dihidupkan apabila arus elektrik melaluinya dan sebaliknya.

PERANTI OUTPUT: MOTOR ARUS TERUS

1. Pengenalan Motor elektrik ialah mesin yang
menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanik.

2. Motor ini mengunakan bekalan elektrik sebagai sumber
dan menghasilkan tenaga mekanik dalam bentuk daya
kilas dan putaran.

3. Motor elektrik telah digunakan secara meluas dalam
kehidupan manusia moden pada hari ini.

4. Antara kegunaan yang biasa dilihat seperti pengisar,
kipas angin ,penyaman udara dan sebagainya

PERANTI OUTPUT: LAMPU LED 12 V

• Berfungsi untuk mengeluarkan cahaya apabila arus elektrik mengalir
melaluinya.

SUSUN ATUR PAPAN MIKROPENGAWAL (MICROCONTROLLER)
CARROTBOARD

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Carrot Project
Board

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

Magnetcode Kenali papan mikropengawal anda : Carrotboard

Digital Input (DIN)
Digital Output (DOUT)

Analog Input (AIN)
PWM (PULSE)

Ground (GND)
Servo Motor (SERVO)
Bekalan Kuasa (5V)

AMALI REKABENTUK
ELEKTRONIK

AMALI PROJEK SIMULASI MENGGUNAKAN PHONE DAN
AMALI SEBENAR MENGGUNAKAN CARROTBOARD

PROJEK 1: 3 LED BERKELIP TRAFFIC LIGHT
(Litar Output)

PROJEK 2: PUSH BUTTON DAN LED MENYALA
(Litar Input dan Litar Output)

2.4 Reka Bentuk Elektronik

2.4.3 • Menghasilkan lakaran reka bentuk litar elektronik

2.4.5 • Membuat penyambungan litar input dan output
pada mikropengawal

2.4.6 • Menulis pengaturcaraan mudah berdasarkan
penyambungan litar input dan litar output

2.4.4 • Membina litar simulasi yang berfungsi dengan
perisian khas

2.4.7 • Membuat pengujian dan penilaian kefungsian litar
elektronik

Amali Reka Bentuk Elektronik

LANGKAH 1 Lakaran

LANGKAH 2 Sambungan litar

LANGKAH 3 Pengaturcaraan

LANGKAH 4 Simulasi

LANGKAH 5 Pengujian

PROJEK 1 : LITAR 3 OUTPUT

ARAHAN :
Bina litar satu 3 LED (Traffic Light)

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED)

1. Kenal pasti pin yang
boleh digunakan

2. Buat sambungan
perintang dan kaki
Anod LED pada pin itu

3. Sambungkan kaki katod
LED kepada GND

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED)

Buat sambungan litar
berdasarkan lakaran
yang telah dibuat.

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED) MULA

LED 1 ON

PROJEK 1 : Pengaturcaraan Delay 1sec
1. LED 1 ON selama 1 saat dan OFF LED 1 OFF
2. LED 2 ON selama 1 saat dan OFF
3. LED 3 ON selama 1 saat dan OFF LED 2 ON
4. Proses berulang
Delay 1sec
LED 2 OFF

LED 3 ON

Delay 1sec
LED 3 OFF

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED) No. Arahan
1. Dout1 = On
MULA 2. Timer = 1 Sec
LED 1 ON 3. Dout1 = Off
Delay 1sec 4. Dout2 = On
LED 1 OFF 5. Timer = 1 Sec
LED 2 ON 6. Dout2 = Off
Delay 1sec 7. Dout3 = On
LED 2 OFF 8. Timer = 1 Sec
LED 3 ON 9. Dout3 = Off
Delay 1sec 10. Goto = 1
LED 3 OFF

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED)

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED)

Upload pengaturcaraan anda
pada papan mikropengawal
dan buat pengujian kefungsian.

Lakaran Sambungan Pengaturcaraan Simulasi Pengujian

Projek 1 : Traffic Light (3 LED)

Ujian KefungsianLitar

BIL UJIAN KEFUNGSIAN PENILAIAN

1 LED 1 • ON Selama 1 saat Berfungsi

dan off Tidak berfungsi

2 LED 2 • ON Selama 1 saat Berfungsi

dan off Tidak berfungsi

3 LED 3 • ON Selama 1 saat Berfungsi

dan off Tidak berfungsi

AMALI PROJEK SIMULASI LAMPU ISYARAT
(Mengunakan Telefon)

AMALI PROJEK SEBENAR LAMPU ISYARAT
(Menggunakan Carrotboard)