ALAT ETCHING PCB BERBASIS ATMega8535

ALAT ETCHING PCB BERBASIS ATMega8535

Dosen Pengampu : Dr. Samuel Beta Kuntarjo, Ing. Tech., M.T.

KELAS EK-2A KELOMPOK A4

Bintang Briliansyah (05)

Farhan Arifianto (07)

Mohamad Lutfi (11)

Shafanisa Aulia Bahri (21)

I.    PENDAHULUAN

       A.    LATAR BELAKANG

               Printed Circuit Board (PCB) merupakan papan yang digunakan untuk membuat jalur suatu rangkaian elektronik. Dalam proses pembuatan PCB diperlukan beberapa tahap antara lain dari mulai proses perancangan layout PCB, penggambaran layout, penyablonan layout pada PCB dan pelarutan PCB. Pelarutan PCB (Etching) adalah suatu proses untuk membuang bagian logam yang tidak dibutuhkan dari Papan PCB kosong. Dengan teknik ini, rangkaian skematik yang telah tercetak di papan PCB kosong dapat diproses dan digunakan untuk merakit sebuah rangkaian elektronik. Proses etching PCB masih banyak dilakukan secara manual. Proses tersebut memiliki beberapa kelemahan, antara lain: 1) Operator memiliki resiko yang besar terkena larutan kimia yang dapat menyebabkan iritasi pada kulit; dan 2) Waktu proses cukup lama, yaitu lebih dari 20 menit. Oleh sebab itu diperlukan sebuah Alat Etching PCB yang dapat menghindarkan operator dari resiko terkena larutan kimia dan mempercepat waktu proses. PCB dengan berbagai teknologi sudah cukup banyak tersedia. Namun dari aspek biaya masih cukup tinggi. Oleh karenanya, dibutuhkan sebuah alat etching PCB yang sederhana namun cukup efektif mengatasi kelemahan proses etching manual. Mempelajari dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya mengenai perancangan.

       B.    RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana merancang alat etching PCB yang efisien dan mudah digunakan?     
2. Bagaimana mekanisme kerja alat etching PCB dalam memastikan distribusi larutan kimia secara merata pada permukaan PCB?        

       C.    TUJUAN

1. Memastikan larutan kimia tersebar merata pada permukaan PCB sehingga proses menjadi lebih efisien dan hasilnya lebih merata.
2. Mengurangi kontak langsung dengan bahan kimia berbahaya.

II.    METEDOLOGI

         Metodologi yang digunakan dalam pembuatan alat etching PCB dimulai dengan tahapan perencanaan, yaitu menentukan kebutuhan alat dan komponen yang digunakan, seperti ATmega8535, motor DC 5 V, modul relay, push button, LED, resistor, sistem minimum ATmega8535, dan USB ASP. Selanjutnya, dilakukan perancangan hardware dan software. Perancangan hardware meliputi desain rangkaian elektronik dan mekanik alat, sedangkan perancangan software mencakup penulisan program dalam bahasa C untuk mengontrol relay, motor DC, LED indikator, dan push button. Setelah itu, komponen dirakit sesuai dengan desain, dan program diunggah ke ATmega8535 menggunakan USB ASP. Tahap pengujian dilakukan untuk memastikan semua fungsi berjalan dengan baik, seperti motor DC yang mengaduk larutan, LED indikator, dan kontrol durasi proses. Evaluasi dilakukan dengan menguji alat menggunakan PCB prototipe untuk menilai efektivitas alat. Terakhir, seluruh proses didokumentasikan dan disusun menjadi laporan akhir. 

III.    TINJAUAN PUSTAKA

          A.    ALAT DAN BAHAN

1.   ATMega8535

                    

    Gambar 1 ATMega8538

              Mikrokontroler 8-bit yang diproduksi oleh Atmel (sekarang bagian dari Microchip Technology). Mikrokontroler ini merupakan bagian dari keluarga mikrokontroler AVR yang dikenal karena kemudahan penggunaannya, kemampuan pemrograman yang fleksibel, dan efisiensi daya. ATmega8535 dirancang untuk aplikasi embedded atau sistem tertanam yang membutuhkan kontrol dan pengolahan data secara real-time.

                2.    Motor DC 5V

                        

                                                                 Gambar 2 Motor DC 5V

                   Motor listrik kecil dan efisien yang menggunakan arus searah (DC) 5V untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putar. Motor ini sering digunakan dalam proyek elektronik, seperti mainan, robotika, dan peralatan kecil.

                3.    Modul Relay 5V

Gambar 3 Modul Relay 5V

             
                  Sakelar otomatis yang digunakan untuk mengendalikan arus tinggi dengan sinyal arus rendah. Tegangan input sinyal relai berkisar antara 0 hingga 5V. 

                4.    Push Botton

                        

 Gambar 4 Push Botton

                     Komponen elektronik yang berfungsi untuk mengaktifkan atau mematikan rangkaian listrik atau kerja elektronik, serta memberikan input pada suatu sistem.

                5.    LED

                        

 Gambar 5 LED

                        Singkatan dari Light Emitting Diode, yaitu perangkat semikonduktor yang mengubah listrik menjadi cahaya. LED memiliki banyak aplikasi, seperti penerangan rumah dan kendaraan, tampilan layar elektronik, hingga dalam bidang medis dan pertanian.

                6.    Resistor

                        

 Gambar 6 Resistor

                         Komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik. Resistor termasuk dalam komponen pasif karena komponen ini tidak membutuhkan arus listrik untuk bekerja. Resistor terbuat dari material atau bahan karbon dan keramik yang berbentuk tabung. Semakin besar kapasitas resistor, semakin besar pula diameter tabung yang dipergunakan.

                7.    USB ASP

                        

 Gambar 7 USB ASP

              Pemrogram sirkuit USB untuk pengendali Atmel AVR. Program ini hanya terdiri dari ATMega88 atau ATMega8 dan beberapa komponen pasif. Pemrogram menggunakan driver USB khusus firmware, tidak diperlukan pengendali USB khusus.

                8.    Sysmin Atmega 8535

Gambar 8 Sysmin Atmega 8535

                konfigurasi dasar yang memungkinkan mikrokontroler untuk berfungsi dengan baik dalam aplikasi tertentu. Sistem minimum ini biasanya mencakup komponen dan koneksi yang diperlukan untuk memastikan mikrokontroler dapat bekerja dengan stabil.

        B.    DIAGRAM BLOK

                                                         Gambar 9 Diagram Blok

        C.    FLOWCHART DIAGRAM

                

 Gambar 10 Flowchart

            D.    SKEMATIK RANGKAIAIN

 Gambar 11 Skematik Rangkaian

            E.    KODE PROGRAM

 Gambar 12 Kode Program

IV.    HASIL DAN PEMBAHASAN

        A.    CARA KERJA               

              PCB ditempatkan di dalam wadah yang berisi larutan kimia (seperti larutan etching). Wadah ini diletakkan di atas platform alat penggoyang. Ketika alat dinyalakan, motor penggerak menghasilkan gerakan rotasi. Gerakan rotasi dari motor diubah menjadi gerakan goyang atau osilasi platform melalui mekanisme seperti engkol eksentrik atau pegas. Platform menggoyang secara teratur sehingga larutan terus bergerak dan bersirkulasi di sekitar PCB. Gerakan goyang memastikan larutan mengenai seluruh permukaan PCB secara merata, menghindari area yang terpapar lebih lama atau kurang. Microcontroller (jika digunakan) dapat mengatur kecepatan motor dan durasi operasi sesuai kebutuhan.

        B.    FOTO PROTOTYPE

                

                                             Gambar 13 Prototype

V.    KESIMPULAN

        Berdasarkan tahap perancangan, pembuatan dan hasil pengujian yang telah dilakukan, dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

• Dengan adanya alat etching PCB ini, menjadikan tangan kita untuk tidak campur tangan dalam proses peralutan yang dapat memberi efek buruk terkena larutan.
• Menjadikan pengguna lebih aman ketika proses etching karena pengguna tidak kontak langsung dengan larutan kimia
• Pembuatan PCB lebih mudah dan efisien karena waktu pembuatan PCB dalam proses etching menjadi lebih cepat.

VI.    REFERENSI

          Megawati Veronika Tarihoran, Tamaji, dan Yoga Alif Kurnia. 2019. MESIN ETCHING PCB MENGGUNAKAN ARDUINO NANO. Diakses dari T15+Megawati-Veronika-Elk.pdf

VII.    LAMPIRAN

            https://youtu.be/_gLn1l_9-eM?si=xhUU7wRSohRdv3Eu (Link Youtube)

            https://www.canva.com/design/DAGYI3rXI5M/aAokkITUXRL92JNut2uYlw/edit?utm_content=DAGYI3rXI5M&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton (Link PPT)