1000 Proyek Arduino : Proyek 2 — Mengenal Cara Kerja Resistor dengan Arduino

Pada proyek pertama kita telah menguji LED bawaan Arduino dan mengenal konsep output digital. Sekarang kita mulai masuk ke salah satu komponen paling dasar dalam elektronika, yaitu resistor.

Resistor akan sangat sering kita jumpai dalam berbagai rangkaian Arduino. Karena itu, sebelum membuat rangkaian yang lebih kompleks, kita perlu memahami terlebih dahulu bagaimana resistor bekerja dan mengapa komponen ini dibutuhkan.

Tujuan Percobaan

• Mengenal fungsi resistor dalam rangkaian elektronika.
• Mengenal satuan resistansi dalam ohm.
• Membaca nilai resistor dari gelang warna.
• Mengukur resistor menggunakan multimeter.
• Melihat pengaruh resistor terhadap arus yang mengalir pada LED.
• Memahami hubungan sederhana antara tegangan, arus, dan resistansi.

Alat dan Bahan

• 1 Arduino Uno atau board yang kompatibel.
• 1 breadboard.
• 1 LED.
• Resistor 220 Ω.
• Resistor 330 Ω.
• Resistor 1 kΩ.
• Kabel jumper.
• Multimeter digital.

Apa Itu Resistor?

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik.

Besar hambatan resistor dinyatakan dalam satuan:

Ohm (Ω)

Beberapa satuan yang sering digunakan adalah:

Mengapa LED Membutuhkan Resistor?

LED tidak boleh langsung dihubungkan dari pin Arduino ke GND tanpa pembatas arus.

Jika arus yang mengalir terlalu besar, LED dapat rusak dan pin Arduino juga dapat menerima beban yang tidak semestinya.

Karena itu kita memasang resistor secara seri dengan LED.

Arduino D9
    |
Resistor
    |
LED
    |
   GND

Resistor akan membatasi besar arus yang melewati LED.

Rangkaian Percobaan

Hubungkan komponen sebagai berikut:

D9 Arduino
    |
  220 Ω
    |
LED anoda (+)
    |
LED katoda (-)
    |
   GND

Program Arduino

const int led = 9;

void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);
}

Program tersebut membuat pin D9 terus berada pada kondisi HIGH sehingga LED menyala terus-menerus.

Percobaan 1 — Menggunakan Resistor 220 Ω

Pasang resistor 220 Ω pada rangkaian.

Upload program dan amati terang LED.

Catat hasil pengamatan.

Resistor : 220 Ω
Kondisi LED : ____________________

Percobaan 2 — Menggunakan Resistor 330 Ω

Matikan Arduino atau cabut kabel USB terlebih dahulu, kemudian ganti resistor 220 Ω dengan resistor 330 Ω.

Nyalakan kembali Arduino dan bandingkan terang LED.

Resistor : 330 Ω
Kondisi LED : ____________________

Percobaan 3 — Menggunakan Resistor 1 kΩ

Ganti resistor dengan 1 kΩ.

Perhatikan kembali terang LED.

Resistor : 1 kΩ
Kondisi LED : ____________________

Apa yang Terjadi?

Secara umum kita akan melihat pola berikut:

Semakin besar nilai resistor, semakin besar hambatan terhadap arus listrik.

Akibatnya, arus yang melewati LED menjadi lebih kecil.

Mengenal Hukum Ohm

Hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi dijelaskan dengan Hukum Ohm:

V = I × R

atau:

I = V / R

Keterangan:

• V = tegangan dalam volt.
• I = arus dalam ampere.
• R = resistansi dalam ohm.

Jika nilai resistansi diperbesar sementara tegangannya tetap, maka arus akan mengecil.

Mengukur Resistor dengan Multimeter

Sekarang lepaskan resistor dari rangkaian dan ukur menggunakan multimeter.

1. Putar selector multimeter ke mode Ω.
2. Pilih range yang sesuai jika multimeter menggunakan manual range.
3. Tempelkan kedua probe ke kedua kaki resistor.
4. Baca nilai yang muncul pada layar.

Resistor tidak memiliki polaritas, sehingga posisi probe merah dan hitam boleh ditukar.

Bandingkan Nilai Nominal dan Nilai Aktual

Catat hasil pengukuran:

Nilai hasil pengukuran tidak selalu persis sama dengan angka nominal karena resistor memiliki toleransi.

Pertanyaan Pengamatan

1. Apa yang terjadi pada terang LED ketika nilai resistor diperbesar?
2. Mengapa LED membutuhkan resistor?
3. Apakah resistor memiliki polaritas?
4. Mengapa nilai resistor yang diukur dengan multimeter dapat sedikit berbeda dari nilai nominalnya?
5. Menurut Hukum Ohm, apa yang terjadi pada arus jika nilai resistansi diperbesar sementara tegangan tetap?

Percobaan Lanjutan

Coba gunakan beberapa resistor lain yang tersedia, misalnya:

470 Ω
680 Ω
2,2 kΩ
4,7 kΩ
10 kΩ

Amati pada nilai resistansi berapa LED mulai terlihat sangat redup.

Jangan mengganti resistor dengan hubungan langsung menggunakan kabel karena percobaan ini justru bertujuan memahami fungsi resistor sebagai pembatas arus.

Kesimpulan

Resistor merupakan salah satu komponen paling penting dalam elektronika. Dalam percobaan ini kita melihat secara langsung bahwa perubahan nilai resistansi memengaruhi besar arus yang mengalir pada LED.

Semakin besar nilai resistor, semakin kecil arus yang mengalir dan LED cenderung semakin redup.

Kita juga mulai mengenal hubungan dasar antara tegangan, arus, dan resistansi melalui Hukum Ohm.

Pemahaman tentang resistor ini akan terus digunakan pada hampir seluruh proyek elektronika berikutnya.

Proyek berikutnya: 1000 Proyek Arduino : Proyek 3 — Menyalakan LED Eksternal dengan Arduino.