Light Control Switch

Light Control Switch

OBJEKTIF : 1) Untuk menghasilkan litar yang boleh mengesan kehadiran cahaya di dalam bilik yang gelap. 2) Mempelajari sensitiviti LDR sebagai pengesan cahaya. 3) Mempelajari cara untuk menghasilkan litar daripada lakaran PCB wizard yang diprintkan daripada gambarajah litar skematik dan proses-proses etching.

PENGENALAN

:

1.

TEORI

2.

SENARAI KOMPONEN

TEORI : PERINTANG TETAP: -

Digunakan untuk menghadkan arus,A, membahagikan voltan,V dan dalam setengah-

tengah kes untuk menjana haba. -

R=

V I

PERINTANG BOLEH LARAS: -

Nilai rintangan boleh diubah dengan melaraskan secara manual dan automatik.

-

Digunakan untuk membahagikan voltan dan mengawal arus

PEMUAT (KAPASITOR) -

2 Peranti elektrik yang dibina oleh 2 plat pengalir

-

Plat ini dibina secara selari dan dipisahkan bahan penbat yang dipangil dielektrik

-

Jika sambungan pemuat ke bekalan diputuskan pemuat akan menyimpan cas tadi dalam jangka masa panjang(bergantung kepada jenis pemuat) dan masih mempunyai voltan merentasinya.

-

Pemuat bercas boleh dianggap sebagai bateri semetara.

-

unit Farad (F)

-

C=

Q V

C = kemuatan (farad, F) Q = cas elektrik (C) V = voltan (V)

TRANSISTOR: -

Kegunaan utamanya ialah dalam litar sebagai penguat dan penguisan.

-

Dalam litar penguat, transistor akan menguatkan isyarat AU, manakala dalam sistem berdigit, transistor digunakan sebagai suis elektronik halaju tinggi.

-

Transistor ada 2 jenis iaitu PNP dan NPN

DIOD : -

Peranti separuh pengalir yang mempunyai dua tamatan

-

Tamatan yang menyentuh bahan separuh pengalir jenis P dinamakan anod dan tamatan yang menyentuh bahan separuh pengalir jenis N dinamakan katod

-

Terdapat pelbagai jenis diod antaranya ialah diod isyarat, diod zener, diod terowong, diod varaktor, diod pemancar cahaya (LED), diod foto dan diod laser.

1.0 PENGENALAN PCB SOFTWARE (TINA 7)

PCB software iaitu TINA 7 ialah salah satu perisian computer yang melibatkan aplikasi bagi menghasilkan satu litar elektronik iaitu Printed Circuit Board (PCB). Perisian ini akan menghasilkan satu litar yang akan dihasilkan di atas papan kuprum yang seterusnya akan dicetak di atas papan PCB.

Penghasilan litar dapat dibuat dengan hanya menyusun komponen di atas dokumen atau mengikut litar sedia ada dan dicantumkan seperti litar skematik yang ingin dihasilkan. Selepas itu, kita perlu tukar litar skematik tersebut ke PCB ‘design’; di mana perisian ini secara automatik akan menyusun komponen tersebut di atas PCB untuk dicetak. Penggunaan perisian ini adalah satu manefestasi dalam memantapkan pembikinan litar elektronik yang menggunakan alternatif berasaskan komputer. Selepas itu, PCB yang telah dicetak terus melalui proses ‘etching’ dan seterusnya proses memateri komponen dapat dilakukan.

1.1 Photoplotter

Mesin ini berfungsi sebagai peranti yang menukarkan lakaran PCB Designer dari perisian komputer ke satu transaksi negative filem. Alat ini hendaklah berfungsi di dalam bilik gelap yang tertutup dan tidak terdedah kepada sebarang cahaya. Satu lapisan negative filem akan diletakkan pada roller sebelum proses memplot dilakukan. Hasil plot file mini akan ditampal pada permukaan papan kuprum untuk menjdai papan litar setelah melalui beberapa proses berikutnya.

Photoplotter

1.2 Dry Film Laminator

Selepas lakaran litar diplotkan kedalam bentuk lapisan negative filem, lapisan tersebut akan ditampal dengan lapisan plastic ‘laminate’ untuk dilekapkan ke atas permukaan papan litar kuprum yang telah dipotong mengikut saiz dan ukuran yang telah ditetapkan. Tujuannya adalah untuk memastikan lapisan negative filem tersebut melekat pada papan kuprum sebelum melalui proses etching.

Suhu dan kelajuan mesin tersebut diselaraskan mengikut kesesuaian jenis litar yang dibuat iaitu antara suhu 100°C hingga 110°C manakala kelajuannya diantara 7 hingga 9.

Dry Film Laminator 1.3 UV Exposure

Mesin ini digunakan untuk memastikan lapisan negative filem dipanaskan melalui mesin laminator tadi betul-betul melekat pada permukaan papan kuprum. Masa memproses ditetapkan di antara 25 hingga 30 saat. Track litar akan kelihatan pada permukaan papan kuprum dan lapisan laminate ditanggalkan semula. Kemudian papan kuprum ini akan melalui proses etching.

UV Exposure

1.4 Tank Developer & Etching System

Proses ini adalah unutk mengolah litar seperti yang dilakukan dalam perisian computer sebelum komponen dipateri ke litar tersebut. Proses ini terbahagi kepada beberapa tangki utama yang menjalankan proses yang berbeza iaitu Developer Tank (tangki pertama), Buble Etch (tangki kedua), Resist Strip (tangki ketiga) dan Immer Tin (tangki keempat). Proses-proses ini merangkumi proses menghakis lapisan kuprum yang tidak bersalut negative filem diplot, menghakis negative filem pada jaluran litar dan meneutralkan lapisan kuprum litar kepada lapian oksida.

Proses Etching ialah menggunakan asid untuk menanggalkan kuprum-kuprum yang tidak dikehendaki pada PCB (PRINTED CIRCUIT BOARD). Asid ini ialah ASID FERRIC III KLORIDA. Asid Ferric III klorida ini digunakan untuk menangalkan kuprum-kuprum tersebut. Cara untuk mencairkan asid ini adalah dengan mencampurkan air panas kepadanya untuk bertindak balas kimia dalam air panas tersebut. Campuran ini tidak boleh terlalu pekat kerana ia akan melunturkan Maker-ink atau M lettering yang dilukis pada PCB dan seterusnya akan merosakkan litar yang diingini. Campuran ini juga tidak boleh terlalu cecair kerana ia akan mengambil masa yang panjang untuk proses Etching ini. Campuran ini haruslah bernisbah 4:1 , dimana 4 bahagian adalah air panas dan satu bahagian lagi adalah serbuk asid. Proses Etching ini seharusnya dilakukan dalam bekas yang tidak berguna lagi. Bekas plastik adalah bekas yang paling biasa digunakan dalam proses Etching ini. Proses ini juga seharusnya dilakukan di kawasan yang mempunyai sinaran cahaya matahari yang paans kerana ini boleh mempercepatkan proses Etching ini. Apabila PCB diremdamkan ke dalam campuran ini, kita mesti sentiasa menggoncang bekas yang disikan dengan asid supaya kuprum-kuprum yang tidak dikehendaki tertanggal. Pada masa ini Cuma tinggalkan litar yang dicetak dengan M lettering sahaja. Selepas kuprum-kuprum yang tidak dikehendaki sudah tanggal maka proses Etching pun selesai dan PCB itu hendaklah dibilas dengan air bersih supaya kotoran-kotoran yang terlekat pada PCB semasa proses Etching itu tertanggal. Setelah proses Etching selesai dilakukan , M lettering yang terdapat pada PCB akan hilang. Cara untuk melakukan ialah dengan menggunakan kertas pasir untuk mengosok pada garisan-garisan warna itu. Selain itu, serbuk pencuci juga boleh digunakan untuk menanggalkan inik-ink tersebut. Kini hanyalah tinggalkan litar PCB yang dikehendaki sahaja.

1.5 PCB Board Dryer

Alat ini digunakan selepas papan litar telah melalui semua proses etching. Alat ini digunakan untuk memastikan papan litar kering sepenuhnya sebelum proses memateri komponen-komponen dilakukan.

1.6 PCB Shear Cutter Alat ini berperanan untuk memotong papan litar kuprum kepada bentuk yang dikehendaki. Penggunaan alat ini adalah penting supaya papan litar yang dihasilkan mengikut saiz dan piawaian yang telah dipilih.

Peralatan yang digunakan:

(i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix)

Wayar Pemotong wayar Gerudi Pemateri Bateri 9v Battery Snap Multimeter Project Board Electronic Proskit

Komponen yang digunakan: (i) Perintang : 1K, 5.6K, 6.8Ω, 3.3M (ii) Kapasitor : 22µF (iii)Diod : 4148 (iv)LED : Diod Pengeluar Cahaya

(v) Transistor : C945 (vi)Relay : Geganti (SPDT = Single Pole-Double Throw) (vii)LDR/CDS : Perintang Cahaya (viii)VR : 1M ( Pot Penghalus/Preset Potentiometer)

Kendalian Projek: Suis Pengawal Cahaya atau Light Control Switch merupakan satu model litar yang akan menyalakan LED apabila terdapat kehadiran cahaya. LED ini dikawal oleh LDR di mana LDR berfungsi sebagai pengesan cahaya, jika LDR dapat mengesan cahaya yang menghala ke LDR, LED akan menyala. Sensitiviti LDR ini dikawal oleh Relay, di mana relay akan mengawal tahap sensitivity LDR untuk mengesan cahaya samada maksimum atau minimum.

PROSEDUR KERJA :

(i) Lakaran litar dilakarkan di dalam perisian Tina 7 berpandukan lakaran litar skematik yang telah dirancang. (ii) Berpandukan litar skematik tersebut, segala komponen tersebut dilakar di dalam perisian Tina 7 untuk mendapatkan PCB design. (iii)Kemudian, lakaran yang didalam PCB design tersebut ditukar kepada bentuk negative filem dengan menggunakan mesin ‘photoplotter’. Bilik yang digunakan untuk kerja mencetak negative filem ini haruslah dipastikan sentiasa gelap. (iv)Filem negatif tersebut di cuci dengan bahan ‘chemical’ khas dan seterusnya di cuci

dengan air suling dan dibiarkan kering. (v) Selepas negative filem tersebut kering, hasil negative filem itu ditampal pada papan kuprum yang telah dipotong mengikut saiz yang dikehendaki dengan menggunakan PCB Shear Cutter. (vi)Kemudian, papan tersebut akan dimasukkan ke dalam mesin laminate untuk delaminate. Suhu dan mesin tersebut dikawal dan diselaraskan antara suhu 100°C hingga 110°C manakala kelajuan roller mesin laminate itu pula antara 7 hingga 9. (vii)Setelah papan kuprum yang telah ditampal negative filem itu dilaminate, papan tersebut dimasukkan ke dalam mesin UV Exposure selama 25 saat. (viii)Lapisan plastik tadi ditanggalkan dan lakaran litar yang terdapat pada negatif filem yang dicetak tadi melekat pada papan kuprum. (ix)Seterusnya, papan litar tersebut melalui proses etching untuk menghasilkan satu papan litar lengkap yang dapat mengalirkan arus. (x) Papan litar tersebut dimasukkan ke dalam tangki pertama (Developer) selama antara 5-6

minit untuk membuang lapisan plastik. Hasil yang terdapat pada litar selepas itu adalah litar mempunyai warna kelihatan agak merah jambu dan keunguan. (xi)Kemudian, papan litar dimasukkan ke dalam tangki kedua (Bubble Etch) untuk menghakis lapisan kuprum yang tidak diperlukan selama 10 minit.

(xii)Papan litar dimasukkan ke dalam tangki ketiga (Resist) selama antara 7 hingga 8 minit. Selepas itu, papan litar dibilas dengan air suling untuk menghasilkan satu papan putih dan menampakkan muka atas litar, di mana bahagian komponen akan diletakkan. (xiii)Tangki terakhir iaitu tangki keempat (Immerse Tin) selama 3 hingga 4 minit. Tangki ini berfungsi untuk menghasilkan satu litar yang putih dan menarik. Selain itu, ia juga adalah untuk menebalkan garisan kuprum litar. (xiv)Selepas itu, papan litar yang telah lengkap dengan lakaran PCB dimasukkan kealam PCB Board Dryer untuk dikeringkan sebelum ditebuk. (xv)Papan litar yang telah kering ditebuk menggunakan gerudi untuk menghasilkan lubang bagi kaki-kaki komponen yang akan dipateri. (xvi)Dengan menggunakan papan projek, semua komponen dipasangn untuk menguji keberkesanan litar projek sebelum dipateri ke atas papan litar. (xvii)Komponen-komponen di letakkan di tempat yang betul di atas papan litar dan dipateri. (xviii)Bagi memastikan pematerian dapat melekat pada papan litar dengan baik, papan litar tadi digosok dengan kertas pasir pada lubang komponen dan alat pateri dipanaskan. (xix)Setelah alat pateri telah panas dengan baik, komponen dipaterikan. (xx)Projek yang telah siap diuji dengan menggunakan bateri 9V.

PERBINCANGAN :

Projek Suis Pengawal Cahaya ini melibatkan 13 komponen-komponen elektrik iaitu perintang 1K sebanyak 2 kuantiti, perintang 5.6K, perintang 6.8Ω dan perintang 3.3M., pemuat elektrolit atau kapasitor 22µF, pot penghalus atau Potentiometer, diod 4148, LED, relay, LDR dan transistor C945 sebanyak 2 kuantiti. Secara keseluruhan litar ini berfungsi apabila LDR dapat mengesan cahaya yang terpancar pada LDR seterusnya LED akan menyala. Relay yang dipasang adalah untuk mengawal sensitivity LDR untuk mengesan cahaya. Jika relay di laraskan ke maksimum tahap sensitive LDR untuk mengesan cahaya juga meksimum dan jika relay dilaraskan ke minimum tahap sensitive LDR juga minimum.

KESIMPULAN Proses melakukan projek ‘Suis Pengawal Cahaya’ ini untuk bahagian etching telah Berjaya disiapkan dengan bermula membuat lakaran litar pada perisian PCB Wizard iaitu Perisian Tina7. Kemudian diteruskan dengan proses memindahkan lakaran ke atas negative filem sebelum ditampal ke atas papan kuprum untuk dijadikan sebagai papan litar. Empat proses utama dalam etching dilakukan dan seterusnya komponen dipasang setelah papan litar telah disiapkan. Namun setelah dibuattrouble shooting litar ini tidak dapat berfungsi. Ini adalah mungkin disebabkan kemungkinan track litar yang di etching berlakunya putus litar atau kurang kekemasan semasa proses etching dilakukan atau pematerian.