SEJARAH & PERKEMBANGAN ELEKTRONIKA

Sejarah Perkembangan Elektronika

Sejarah perkembangan elektronika diawali dengan pengamatan pada sinar katoda dan berkembang dengan berbagai sumbangan dari fisikawan, matematikawan, para insinyur dan para pencipta. Berikut adalah ilmuwan yang berjasa dalam perkembangan elektronika :
a. Hittrof dan Crookes (1869) ¬: Sinar Katoda
b. Maxwell : Teori matematika tentang pemancaran gelombang elektromagnet.
c. Edison (1883) : Aliran elektron dalam ruang hampa
d. Hertz (1888) : Gelombang radio yang diramalkan Maxwell.
e. J. J. Thomson (1897) : Pengukuran e / m
f. Marconi (1901) : Menerapkan penggunaan gelombang radio dan berhasil memancarkan gelombang itu menyeberangi lautan Pasifik
g. Einstein : Teori tentang pengaruh foto elektrik
h. Fleming (1904) : Tabung elektron pertama
i. Deforest (1906) : Trioda
j. Armstrong (1912) : Mengembangkan regeneratif peka dan penemuan isolator
k. Zworkin : Tabung gambar (1924) Dan Foto Multiplier (1929)
l. Watson – Watts : Gelombang radio
m. Socley, Bardeen, Brattain : Penemuan Transistor (1947)
n. Townes : Maser (1953)
o. Maiman (1960) : Pembuatan Laser
p. Eckert dan Mauchly (1946) : Memulai revolusi komputer
q. Hoff (1969) : Pembuatan mikroprosesor dalam satu kepi

PERKEMBANGAN ELEKTRONIKA DI ABAD KE-20

Sejarah elektronika dimulai dari abad ke-20, dengan melibatkan tiga buah komponen utama yaitu tabung hampa udara (vacuum tube), transistor dan sirkuit terpadu (integrated circuit). Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Ediosn. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.
Aplikasi tabung elktron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa kabel(wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada tahun 1901. Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima "super-heterodyne" yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935.
Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai "bapak televisi" karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.
Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonductor.
Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.

PERKEMBANGAN ELETRONIKA DIGITAL

Google yang pertama kali didirikan oleh dua orang mahasiswa Standford University, Lary Page dan Sergey Brin telah berkembang pesat ‘hanya’ dalam waktu relatif singkat. Semua itu tentunya tak lepas dari peran Dr. Eric E. Schmidt yang pada Agustus 2001 mereka tunjuk sebagai Chief Executive Officer (CEO) untuk mengurusi bisnis Google. Tak dapat dipungkiri, Eric Schmidt merupakan salah satu penggerak roda bisnis Google, tentunya disamping kedua pendirinya. Sebelum menjabat sebagai CEO, Eric Schmidt telah terlebih dahulu bergabung dengan dewan direksi Google selama 5 bulan dengan menjabat sebagai ketua.
Tahun 1980 banyak orang berbicara soal mutu dan selama tahun 1990-an banyak orang mulai bicara tentang re-engineering, sedangkan yang terbaru sekarang ini tahun 2000-an orang berbicara tentang kecepatan. Seberapa cepat sifat dasar bisnis berubah, seberapa cepat bisnis menjadi obyek transaksi dan seberapa cepat sebuah akses informasi akan mengubah gaya hidup konsumen.
Perubahan-perubahan kecepatan informasi ini dapat terjadi karena adanya aliran informasi digital. Sudah 30 tahun kita ada di zaman informasi yang bergerak dalam wujud kertas, bahkan sampai sekarang penyebaran informasi menggunakan kertas masih sangat mendominasi. Tetapi walaupun demikian era sekarang ini perkembangan teknologi digital juga berkembang dengan sangat pesat, sekarang orang yang tinggal di perkotaan pasti sudah mengenal era digital ini.
Teknologi digital dapat menerima segala informasi dari angka, suara, teks , dan audio. Dari segala informasi yag masuk ini dapat disimpan, diproses, dan dikirim oleh perangkat yang kita sebut komputer dengan sangat cepat. Maka dari itu teknologi digital ini pasti akan terus mempengaruhi pola pikir manusia, di mana tuntutan kecepatan informasi akan menjadi sangat dibutuhkan. Dalam dunia digital konektivitas punya makna yang lebih luas daripada sekedar memungkinkan 2 orang atau lebih saling berhubungan. Untuk memenuhi kebutuhan konektivitas jaringan ini maka diciptakanlah ruang universal baru dimana orang dapat saling berbagi informasi, berkolaborasi, dan untuk berinteraksi niaga, dll. Teknologi ini dapat kita sebut sebagai Internet.

Internet menyediakan sebuah medium baru yang menyediakan kesegaran dan spontanitas teknologi seperti televisi dan telepon, kemudian menggabungkan semuanya dengan kedalaman dan keluasan jangkauan yang merupakan sifat dasar komunikasi lewat kertas. Kalau kita menggabungkan beberapa hal diatas dari kecepatan, dunia digital, dan Internet maka dapat disimpulkan sekarang ini dunia sedang membutuhkan suatu yang serba instan termasuk di dalamnya adalah informasi digital.

Teknologi ruang angkasa

NASA Bawa Pesawat Ruang Angkasa Orion ke Washington DC Mall
Washington DC - Belum lama ini NASA mengumumkan bahwa mereka akan membawa full-scale mockup dari pesawat luar angkasa Orion kepada Nasional Mall di Washington DC. Kendaraan dengan panjang sekitar 45 kaki itu rencananya akan diletakkan pada semi trailer yang diparkir antara 4 sampai 7 area jalan di depan mall. Acara khusus ini akan dilaksanakan pada jam 10 pagi. Orion adalah kendaraan yang akan mengantarkan awak NASA ke dalam misi ke bulan yang direncanakan akan dilakukan pada tahun 2000.

Awak-awak dari pesawat ruang angkasa Orion akan dipindahkan ke Ares I Rocket (gambar: ketiga dari kiri), dan akan mulai bisa dijalankan tahun 2015. Ares adalah kendaraan yang cukup ringan. The Ares V Rocket (gambar: kanan) akan dapat mengangkat benda berat ke dalam orbit yang mana tim awak pesawat ruang angkasa akan melanjutkannya ke bulan di 2020. Kendaraan ini (gambar: kiri) yang paling awal digunakan dulu pada tahun 1970.
Menurut NASA “Rancangan pesawat ruang angkasa adalah guna untuk pengujian di Naval Surface Warfare Center’s Carderock Division di Bethesda yang akan membuka pengujian air di pantai Atlantik di bagian Kennedy Space Center di Florida. Tujuan dari operasi dikenal Pasca-arahan yang Orion Pemulihan Uji, atau PORT, adalah untuk menentukan jenis gerakan yang diharapkan awak angkasa lakukan setelah mendarat, serta kondisi di luar tim untuk pemulihan.
Insinyur NASA dan personil akan tersedia sepanjang hari di acara National Mall untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang Orion awak dan konstelasi program.
Orion mulai ditujukan untuk membawa manusia ke Stasiun Ruang Angkasa Internasional pada tahun 2015 dan 2020 di bulan. Seiring dengan Ares Ares I dan V rockets dan Altair lunar lander, adalah bagian dari Program konstelasi yang berkembang di negeri ini berikutnya kemampuan untuk eksplorasi manusia di bulan dan lebih lanjut tujuan dalam tata surya. “

PERKEMBANGAN ELEKTRONIKA DALAM BIDANG ROBOT

Robot adalah suatu mesin yang dibangun dari Mekanik-Elektronik (mekatronik) yang terprogram/terkontrol secara otomasi sehingga dapat menggantikan fungsi manusia dalam membantu pekerjaannya pada berbagai bidang dan dapat meminimalisasi tenaga manusia serta meningkatkan unjuk kerja dalam waktu yang singkat, dengan biaya yang minimum dan tingkat keamanan yang tinggi.
Robot Mekatronik P -1 Sistem Wireless Berbasis Perseonal Computer dan Remote control. Sistem Pensaklaran dengan modul Mikrokontroler AT89C52 sebagai Kontroler relai, dirancang dapat merespon dengan baik instruksi-instruksi dari pemancar – penerima dan mikrokontroler pada Rancang Bangun Robot Mekatronik P-1 (Pioneer-1) Sistem Wireless Berbasis PC dan Remote Control. Perancangan alat adalah dengan mengaplikasikan relai sebagai media


Realisasi Pensaklaran/kontroler (relai) pada pengaturan gerakan motor pada robot Mekatronik P-1 didasarkan pada anggapan bahwa kepresisian gerakan motor pada robot bukanlah menjadi prioritas utama. Hasil gerakan motor pada robot yang diinginkan biasanya berkisar pada putaran tertentu. Pensaklaran/kontroler (relai) berfungsi untuk menyambung dan memutuskan sumber arus sehingga terjadi perubahan putaran motor/gerakan robot. Perubahan keadaan keluaran saklar sangat dipengaruhi oleh keadaan sinyalasukan.
Hasil dari Rancang Bangun Robot Mekatronik P-1 Sistem Wireless Berbasis PC dan Remote Kontrol menunjukan bahwa dapat bekerja dengan menggunakan relai sebagai media Pensaklaran yang terkontrol mikrokontroler. Relay-relay Driver / relai-relai ON dapat merespon instruksi-instruksi dari pemancar – penerima dan mikrokontroler dengan tingkat akurasi sesuai yang diharapkan.
Relai yang digunakan 28 buah (relai 12 VDC) untuk mengontrol 7 gerakan motor. 14 relai sebagai Driver dan 14 relai lainnya sebagai pembeda polaritas.
Kata kunci : Sistem Pensaklaran, Robot Mekatronik, Sistem Wireless, Berbasis PC dan Remote Control

2.Sistem Kontrol

Sistem Kontrol adalah proses pengaturan/pengendalian satu atau beberapa besaran sehingga berada pada suatu harga atau rangkuman harga tertentu (Pakpahan, 1994). Dalam istilah lain, sistem kontrol disebut juga teknik pengaturan, sistim pengendalian atau sistem pengontrolan.
Fungsi dasar sistem kontrol menurut Pakpahan (1994) adalah mencakup “…pengukuran (measurement), membandingkan (comparisan), pencatatan dan perhitungan (computation), dan perbaikan (correction)”. Pengukuran merupakan operasi otomatisasi atau penaksiran mengenai proses yang dikontrol oleh sistem. Perbandingan merupakan pengujian kesetaraan antara nilai yang diukur dan diharapkan. Perhitungan akan memberikan keyakinan yang menunjukkan seberapa besar perbedaan antara nilai yang di ukur dengan nilai yang diharapkan. Koreksi adalah merupakan penentuan langkah pengaturan untuk mengurangi perbedaan antara hasil yang diukur dengan nilai yang diharapkan.

3. Sistim Pensaklaran Dengan Mikrokontroler AT89C52 Sebagai Kontrol Relai
Pengertian sistem (system) menurut Ogata dalam terjemahan Leksono (1984) adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja bersama-sama dan melakukan suatu sasaran tertentu. Sedangkan Pensaklaran adalah suatu objek/alat dalam melakukan tindakan untuk memutus dan menyambungkan suatu siyal keluaran, dalam hal ini adalah sumber arus yang akan mengalir pada motor-motor yang akan dikendalikan. Perencanaan pada rangkaian kontrol, pensaklaran dibagi atas dua bagian yang saling berkaitan satu dan yang lainnya yaitu rangkaian kontrol utama sebagai penterjemah data yang berasal dari pemancar melalui sensor yaitu Mikrokontroler. Kemudian yang kedua adalah rangkaian Pensaklaran yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus pada motor yang akan digerakkan, sesuai dengan instruksi dari pemancar melalui sensor merah infra -infra red- (pada penerima yang telah diterjemahkan terlebih dahulu oleh modul Mikrokontroler (kontrol utama pada pensaklaran untuk mengaktifkan relai-relai).
Kemampuan Mikrokontroler dalam penterjemah dan penyimpanan data secara logis berupa delapan digit yang berasal dari pemancar memberikan kemungkinan pada kontroler/pensaklaran untuk dapat menggerakkan pengendali beban dengan pulsa-pulsa positif secara akurat. Disamping itu Mikrokontroler yang memiliki keluaran port 0, port 1, port 2, port 3, dapat melaksanakan pengendalian relai untuk menggerakan beban (motor-motor) dalam jumlah yang lebih, sehingga dapat di aplikasikan pada pengendalian beberapa motor penggerak robot.Port-port yang ada pada modul Mikrokontroler dapat digunakan sebagai I/O (input dan output) dalam pentransferan data. Port 0 dan port 2 dalam rancangan alat ini digunakan sebagai output data kontroler relai dan kita katakan juga sebagai port A (port 0) serta port B (port 2). Sedangkan port 3 disini digunakan sebagai input data masukan dari sensor penerima dan port 1 diabaikan (tidak digunakan).
4. Relai
Relai merupakan aplikasi elektromagnetik sesungguhnya dimana ia tersusun atas kumparan kawat beserta sebuah inti besi lunak, (Hall, 1985). Pendapat lain mengatakan, relai adalah saklar elektromagnetik yang terdiri dari sebuah kumparan, inti besi lunak, armatur dan lengan kontak. Jika arus listrik mengalir sepanjang koil elektromagnetik, armatur akan menarik (pulls-in) dan memindahkan kontak dari posisi normal (0) ke posisi kerja (1) dan sebaliknya jika tidak ada arus yang mengalir maka kontak kembali ke posisi normal, (Sand, 1973).
Pada dasarnya relai adalah sakelar elektromagnetik yang bekerja apabila arus mengalir melalui kumparannya, sehingga inti besi menjadi magnet dan manarik kontak bila gaya magnet mengalahkan gaya pagas yang melawannya, (Loveday, 1992).