Abstrak--  The  development  of  technology  and  the  increasing number  of  human  activity  makes  people  think  to  be  able  to  work more  effectively  and  efficiently.  One  way  to  simplify  the  job  is  to make  a mechanical  device  be  automated device.  Automatic  devices can make the job more quickly and efficiently, otherwise the system will automatically reduce the cost of labor.
Each  audio  speaker  polarity  poles  must  have  what  we  call positive  and  negative  speaker  connections.  The  positive  pole  is marked  usually  no  writing  (+)  at  the  connector  and  red.  Negative pole marked posts (-) in the connector and the color black. Basically any speaker in pairs or alternating polarity bias equally sound. But if  the  number  of  speakers  of more  than  one  will  be  a  reduction  in the  amount  of  output  that  produced  the  speakers.  Thus,  in  the development of technology then designed a tool that will be required in  our  daily  lives  in  order  to  know  distinguish  between  the  sound output  from  the  speakers  is  reversed  polarity  and  the  correct polarity.
From  the  results  of  this  tool  is  generated  control  device  that can  alter  the  positive  pole  (+)  with  the  negative  pole  (-)  when  the speaker  polarity  tester  polarity  reverse  and  loud  speaker  for  easy and knowing the speaker polarity reversed or not reversed.
Keywords:  Integrated  Circuit  (IC),  Design,  Polarity,  Sensors, Speaker, and Sound
Abstrak--  Semakin  berkembangnya  teknologi  dan  semakin banyaknya  kesibukan  manusia  membuat  orang  berpikir  untuk dapat  bekerja  lebih  efektif  dan  efisien.  Salah  satu  cara mempermudah pekerjaan adalah menjadikan suatu alat mekanik menjadi  piranti  otomatis.  Piranti  otomatis  dapat  membuat pekerjaan lebih cepat dan efisien, selain itu sistem otomatis akan menekan biaya tenaga kerja.
Setiap speaker audio pasti  mempunyai polaritas kutub yang biasa  kita  sebut    sambungan  positif  dan  negatif  speaker.  Kutub positif    bisanya  ditandai  dengan  tulisan  (+)  di  konektornya  dan berwarna  merah.  Kutub  negatif  ditandai  tulisan  (-)  di konektornya dan berwarna warna hitam. Pada dasarnya speaker di  pasang  sembarang  atau  bolak-balik  polaritasnya  sama-sama bias  bunyi.  Tetapi  jika  jumlah  speaker  lebih  dari  satu  akan terjadi  pengurangan  besaran  output  yang  di  hasilkan  speaker  . Sehingga  dalam  berkembangnya  teknologi  maka  dirancang sebuah  alat  yang  akan  diperlukan  dalam  kehidupan  kita  sehari- hari agar mengetahui perbedan antara output suara yang keluar dari speaker yang polaritasnya terbalik dan polaritas yang benar.
Dari  hasil  pembuatan  alat  ini  adalah  dihasilkan  alat pengontrol  yang  dapat  merubah  kutub  positif  (+)  dengan  kutub negative  (-)  apabila  polaritas  speaker  terbalik  dan  penguji polaritas  loud  speaker  untuk  mempermudah  dan  mengetahui suatu polaritas speaker terbalik atau tidak terbalik.
Kata  Kunci  :  Integrated  Circuit  (IC),  Perancangan,  Polaritas, Sensor, Speaker dan Suara

## I. PENDAHULUAN
Semakin berkembangnya teknologi dan semakin banyaknya  kesibukan  manusia  membuat  orang  berpikir  untuk dapat bekerja lebih efektif dan efisien. Oleh  karena itu  semua peralatan  manusia  telah  dikembangkan  untuk  dapat  membuat pekerjaan manusia lebih ringan. Salah satu cara mempermudah pekerjaan  adalah  menjadikan  suatu  alat  mekanik  menjadi piranti  otomatis.  Piranti  otomatis  dapat  membuat  pekerjaan lebih  cepat  dan  efisien,  selain  itu  sistem  otomatis  akan menekan  biaya  tenaga  kerja.  Peralatan  otomatis  yang digunakan sekarang ini tidak hanya terbatas pada mesin-mesin perusahaan,  namun  hampir  semua  alat  yang  digunakan manusia adalah suatu peralatan otomatis yang siap pakai.
Dengan  alat  ini  Anda  dapat  memeriksa  "polaritas"  dari speaker,  apakah  itu  pertama  feedback  atau  non  feedback (sering  keliru  disebut  "fase",  yang  juga  waktu  dan  frekuensi yang  terkait).  bila  diukur  dengan  posisi  /  jarak,  hal  ini  juga penting  untuk  beberapa  pembicara  yang  dapat  melakukan  hal yang sama.
Alat Polaritas Check dapat berguna untuk menguji hampir semua sumber suara. Seperti sistem home theater, audio mobil.

## II.   LANDA SAN TEORI

## A.  Pengukuran dan Instrumentasi
Setiap  speaker  audio  pasti  mempunyai  polaritas  kutub yang  biasa  kita  sebut   sambungan  positif  dan  negatif  speaker. Kutub  positif   bisanya  ditandai  ada  tulisan  (+)  di  konektornya dan  berwarna  merah.  Kutub  negatif  ditandai  tulisan  (-)  di konektornya  dan  berwarna  warna  hitam.  Memang  ada  alat khusus  untuk  mengetahui  polaritas  speaker  namanya  phase checker.
Resistor  atau  Tahanan  (gambar  2)  adalah  komponen elektronika  yang  berfungsi  untuk  mengatur  kuat  arus  yang mengalir. Lambang untuk Resistor (gambar 3) dengan huruf R, nilainya dinyatakan dengan cincin-cincin berwarna (gambar 1) dalam  OHM  ( Ω ).  Pada  teknik  listrik  dan  elektronika  terdapat dua macam resistor yang sering digunakan yaitu resistor tetap dan resistor variabel.

## Rancang Bangun Alat Pengontrol Polaritas Loud Speaker Berbasis Atmega8535
Rivo  Youfly Rurut. (1) , Drs. Elia Kendek Allo Msc. (2) , Sherwin R.U.A Sompie ST. MT. (3)
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2,
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT,  Manado-95115, Email: rivo_rurut@rocketmail.com
Trimpot  (gambar  4)  adalah  sebuah  resistor  variabel  kecil yang  biasanya  digunakan  pada  rangkaian  elektronika  sebagai alat tuning atau bisa juga sebagai re-kalibrasi. Fungsi daripada Trimpot  juga  memiliki  kesamaan  layaknya  Potensio,  namun adakalanya  berbeda  karena  Trimpot  seringnya  dipasang  pada pcb  langsung.  Contoh  penggunaan  Trimpot  sering  kita temukan  pada  rangkaian  RGB  sebagai  tuning  warna  pada televisi  berwarna  dan  sebagai  tuning  subbrigth  serta contras.(Iskandar,2016)
Dioda  semikonduktor  bisa  dibuat  dengan  bahan germanium  atau  silikon.  Germanium  mempunyai  keuntungan dalam hal rendahnya resistansi maju. Silikon akan memberikan tegangan  jatuh  yang  lebih  tinggi  dan  arus  mundur  yang  lebih rendah. Tegangan pancaran maju 0,6 Volt untuk bahan silikon dan  0,2  Volt  untuk  bahan  germanium.  Karakteristik  tegangan versus  arus  bagi  dioda  dapat  dilihat  pada  gambar  5.  Symbol diode seperti pada gambar 6.(Malvino, 1992)
Gambar 2  Gambar Resistor Gambar 3. Simbol Resistor
Gambar.4. Trimpot
Gambar 5.  Karakteristik Dioda
Gambar 6.   Simbol Dioda
Kapasitor  berasal  dari  kata  capasitance  atau  kapasitas yang  artinya  adalah  kemampuan  untuk  menyimpan  aliran listrik untuk sementara waktu. (Wasito, 1987)
Besarnya  kapasitas  dari  kapasitor  dinyatakan  dengan  satuan farad (F) dan notasinya di tulis dengan huruf kapital C. Satuan farad  (F)  di  anggap  sangat  terlalu  besar  sehingga  dalam pemakaiannya  satuan  farad  di  perkecil  menjadi  :  mikro  farad di singkat µF = 10 -6 F, nano farad di singkat nF = 10 -9 F, piko farad di singkat pF = 10 -12 F

## 1. Kapasitor di hubungkan Seri
Tujuan  menghubungkan  beberapa  buah  kapasitor  secara seri  (gambar  7)  adalah  untuk  memperoleh  kapasitas  kapasitor yang lebih kecil agar mendapatkan tegangan lebih besar.

## 2. Kapasitor di hubungkan Pararel
Tujuan menghubungkan beberapa kapasitor secara paralel (gambar  8)  adalah  untuk  mendapatkan  kapasitas  yang  lebih besar  tetapi  tegangan  kerja  maksimumnya  akan  menjadi  lebih kecil.  Symbol  IC  regulator  seperti  pada  gambar  9.  Regulasi tegangan menggunakan IC 78XX (gambar 10).
Gambar 7. Hubungan seri kapasitor Gambar  8. Hubungan Pararel Kapasitor Gambar 9. Simbol IC Regulator Gambar 10  Regulasi Tegangan Menggunakan IC 78XX V R I D V PI Anoda Katod

## B.   Sistem Operational Amplifier
Penguat  operational  (gambar  12)  atau  lebih  di  kenal dengan  nama  Op-Amp  (operational  amplifier)  yang  pada umumnya  merupakan  rangkaian  penguat  diferensial  dengan penguatan  yang  sangat  tinggi  dan  biasanya  menggunakan umpan balik untuk memperbaiki stabilitas penguatan tegangan.
Op-amp banyak digunmakan untuk berbagai tujuan dalam elektronika,  misalnya  sebagai  penguat  tegangan,  komputer analog,  pengubah  arus  ke  tegangan,  penapis  dan  sebagainya. Op-amp  yang  khas  terdiri  atas  tiga  rangkaian  dasar,  yaitu penguat  diferensial  impedansi  masukan  tinggi,  penguat tegangan  penguatan  tinggi  dan  penguat  keluaran  impedansi rendah.
Karakteristik  Op-Amp  yang  terpenting  adalah:  Memiliki factor  penguatan  yang  besar  untuk  penguatan  simpul  terbuka (open loop gain. Memiliki impedansi masukan yang tinggi dan impedansi  keluaran  yang  rendah.  Memeliki  lebar  jalur penguatan  yang  lebar.  Konsumsi  daya  relatif  rendah.  Noise Figure relatif kecil.
Op-Amp pada umumnya memmerlukan catu daya rangkap (+ dan -) agar dapat bekerja dengan benar. Pemakaian tipe catu daya  demikian  memungkinkan  keluaran  Op-Amp  berayun positif  atau  negatif  terhadap  pembumian  (ground).  Op-Amp mempunyai  masukan  diferensial  dengan  dua  terminal,  yaitu: Terminal  masukan  yang  bertanda  positif  (+)  yang  disebut terminal  tak  membalik  (non  inverting).  Terminal  masukan yang  bertnda  negatif  (-)  yang  disebut  terminal  membalik (inverting) seperti pada gambar 11.
Gambar 11.  Diagram Blok Op-Amp
Gambar 12. Simbol Op-Amp sederhana
Gambar 13. Penguat Membalik Sederhana
Sebuah  op-amp  yang  ideal  mempunyai  karakteristik sebagai  berikut  :  Hambatan  masukan  Ri  =  ~,  Hambatan keluaran  Ro  =  0,  Penguat  tegangan  Av  =  -  ~,  Keseimbangan sempurna : Vo = 0, jika V1 = V2, Karakteristik op-amp tidak dipengaruhi oleh suhu.

## 1.  Penguat Membalik (Inverting Op-Amp)
Gambar  13  merupakan  salah  satu  rangkaian  penguat sederhana yang penguatannya dapat diatur dengan memperbesar  atau  memperkecil  nilai  R1  dan  R2  sehingga penguat ini dapat menguatkan sinyal bolak balik atau searah.
Tegangan masukan positif (Vi) melalui R1 diberikan pada masukan  inverting  op-amp  dan  umpan  balik  negatif  diberikan oleh  resistor  umpan  balik  R2.  Arus  yang  mengalir  pada  R2 sebasar:
(1)
Arus  ini  sebetulnya  mengalir  melalui  R2  karena  Op-Amp dianggap ideal, sehingga arus pada R2 besarnya  sama dengan arus pada R1.
Tegangan outputnya menjadi:
Vo = I XR2
(2)
Penguat loop tertutup dari rangkaian adalah:
(3)
Tanda  minus  pada  persamaan  diatas  menunjukan  bahwa polaritas keluaran terbalik terhadap polaritas masukan.
Gambar 14. Penguat Tak Membalik sederhana Gambar 15. ATMEGA8535 1 R Vi I = 1 2 R R Vi Vo Av − = = 1 2 R R Vo − = X R Vi 1 − =
2.   Penguat Tak Membalik (Non Inverting Op-Amp)
Perbedaan  dengan  penguat  inverting  dimana  sinyal masukan Vi dihubungkan langsung  ke  masukan non inverting dan  resistansi  R1  ditanahkan.  Arus  ini  seluruhnya  mengalir melalui R1 karena Op-Amp dianggap ideal sehingga arus pada R2 sama besarnya dengan arus pada R1(gambar 14).

## C.  Mikrokontroler AVR ATMEGA8535
Mikrokontroler  AVR  (Alf  and  Vegard’s  Risc  processor) standar  memiliki  arsitektur  8  bit,  semua  instruksi  dikemas dalam  kode  16-bit  dan  sebagian  besar  instruksi  dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock.AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing).AVR dapat  dikelompokkan  menjadi  4  kelas,  yaitu  keluarga ATTINY,  keluarga  AT90Sxx,  keluarga  ATMEGA,  dan AT86RFxx.Pada  dasarnya  yang  membedakan  masing-masing kelas  adalah  memori,  peripheral,  dan  fungsinya,(seperti  pada gambar 15).

## III. METODE PENELITIAN

## A. Lokasi dan Waktu Pelaksanaan
Tempat  penelitian,  perencanaan  serta  proses  perancangan alat  bertempat  di    Laboratorium  Teknik  Kendali  Fakultas Teknik  Elektro  Universitas  Sam  Ratulangi  (Unsrat)  dan dirumah  tinggal  penulis.  Waktu  dan  lama  penelitian berlangsung  selama  ±  4  bulan,  dimulai  dari  bulan  Oktober 2015 sampai bulan Januari 2016.

## B. Konsep Dasar Perancangan Sistem
Pada perancangan sistem terster polaritas audio komponen-  komponen  dirangkai  pada  satu  papan  PCB agarlebih efisien dan praktis. Komponen utama dari rangkaian yang pertama Mikrocontroler ATMega 8535 sebagai pengolah sinyal  masukan  tester  audio,  LCD  berfungsi  untuk menampilkan  hasil  dari  tester  audio,  Sensor  suara  berfungsi sebagai  pembanding  dari  tester  suara.  Sistem  ini  terdiri  dari beberapa  blok  yang  bekerja  pada  tegangan  5V  DC.  Alat  ukur yang  dipakai  pada  perancangan  ini  menggunakan  multimeter Analog,  Agar  supaya  sistem  bekerja  dengan  baik  sebelumnya dilakukan pengujian lewat program Proteus 8 dan Codevision AVR.  Dengan  pembuatan  layout  skema  rangkaian  digunakan software Proteus 8untuk pembuatan jalur.
Gambar 16. Skema Rangkaian Power supply/ Catu Daya.

## C. Perancangan Rangkaian Power Suplly/Catu daya
Pada  rangkaian  power  supply  (gambar  16)  ini menggunakan  komponen  dioda  sebagai  penyearah  gelombang AC  menjadi  DC  yang  kemudian  akan  di  filterisasi  oleh kapasitor  4700  µf/50V  dan  yang  akan  membuat  ripple golambang  makin  kecil.Gambar  di  bawah  ini  adalah  skema rangkaian  catu  daya  dengan  menggunakan  transformator  CT 2A atau trafo CT.

## D. Perancangan Rangkaian Probe dan Mikrocontroller
Probe  yang  digunakan  sebagai  tester  akan  mengirim sinyal  yang diterima dan diolah  mikricontroler ATMega 8535 sebagai hasil dari sinyal input dari probe. Gambar 17 rangkain dari probe dan Mikrocontroller ATMega 8535.
E. Perancangan Rangkaian Sensor Suara dan Mikrocontroller ATMega 8535
Sensor Suara sebagai pembanding dari sinyal input probe. Sensor suara mengirim sinyal kepada mikrocontroler ATMega 8535  dan  kemudian  mikrocontroler  yang  meproses.  Gambar 18 rangkaian sensor suara dan mikrocontroler ATMega 8535.
F. Perancangan Rangkaian  Mikrocontroler  ATMega  8535 dan Relay
Setelah  menerima  sinyal  dari  probe,  microcontroller mengubah  dan  mengirimkan  sinyal  pada  relay.  Bila  polaritas terbalik  maka,  microcontroller  memerintah  relay  untuk membalik  polaritas.  Gambar  19  rangkaian  microcontroller ATMega8535 dan relay

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengukuran Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya adalah hal yang pertama yang harus diperhatikan mengingat catu daya adalah sumber tegangan dari alat.  Apabila catu daya tidak  bekerja dengan baik,  maka akan mempengaruhi  kinerja  sistem  dari  alat  tersebut  sehingga  alat tidak dapat bekerja maksimal.
Pengukuran  dilakukan  pada  rangkaian  regulator tegangan,  pada  bagian  keluaran  dari  IC  regulator  terhadap ground  dengan  menggunakan  multimeter  analog  atau digital,(seperti pada gambar 20).
Gambar 18. Rangkaian Sensor Suara dan Mikrocontroller ATMega 8535
Gambar 19 Rangkaian Mikrocontroller ATMega 8535 dan Relay
Gambar 20. Pengukuran Rangkain Catu Daya
Gambar 21. pengukuran catu daya.
Gambar 22. pengukuran polaritas
Gambar 23. Penunjukan LCD Kecilkan Volume Sedikit
Gambar 24. Penunjukan LCD Naikkan Volume Sedikit
Gambar 25. Penunjukan LCD Range Volume OK

## Tabel I.  HASIL PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT

## CATUDAYA
Sumber Tegangan Vout 9 V 4,87 9 V 4,96
Gambar 26. Penunjukan LCD Polaritas Spiker Tidak Terbalik
Pengukuran  catu  daya  dilakukan  berulang-ulang untuk  meyakinkan  apakah  data  yang  diukur  telah  memenuhi standar  tegangan  suplai(range  tegangan  yang  diijinkan). Sebagaimana  yang  direncanakan,  tegangan  yang  dibutuhkan sensor suhu dan OP-Amp adalah 12 volt Dc, dapat disimpulkan bahwa  tegangan  output  dari  catu  daya  sudah  bisa  untuk digunakan.  Meskipun  ada  perubahan  pada  tegangan  keluaran catudaya,  namun  rata-rata  V out catu  daya  telah  memenuhi standar  untuk  digunakan  sebagai  tegangan  masukan  pada sistem  yang  telah  di  rancang,(seperti  gambar  20  dan  gambar 21).

## B. Pengukuran Polaritas
1)  Pada  saat  pengukuran  seperti  pada  gambar  22dan  kita menekan  push  botton  gain  volume  akan  muncul  di LCD  “KECILKAN  VOLUME  SEDIKIT”,  terjadi ketika volume untuk pembacaan terlalu keras sehingga program  meminta  untuk  dinaikan,  (Seperti  pada gambar 23).
2)  Setelah  mengecilkan  volume  speaker,  tekan  kembali push  botton  gain  volume.  Jika  penunjukan  LCD menunjukan  “NAIKKAN VOLUME SEDIKIT”, maka volume untuk pembacaan harus dinaikkan sedikit,(Seperti pada gambar 24).
3)  Lakukan  langkah  menaikan  atau  menurunkan  volume sampai  LCD  menunjukan  “  RANGE  VOLUME  OK “,(Seperti pada gambar 25).
4)  Setelah penunjukan “RANGE VOLUME OK”, kemudian  tekan  push  botton  pembaca  polaritas.  Jika polaritas  yang  terpasang  benar  makan  LCD  akan menunjukan “POLARITAS SPIKER TIDAK TERBALIK”,(Seperti pada gambar 26).

## Gambar 27. Penunjukan LCD Polaritas Spiker Terbalik
5) Dan  bila  polaritas  terbalik  LCD  akan  menampilkan “POLARITAS  SPIKER  TERBALIK”,(Seperti  pada gambar 27).

## V. PENUTUP

## A. Kesimpulan
Dari  hasil  peneliatan  Rancang  Bangun  Alat  Penguji Polaritas  Audio  Berbasis  ATMEGA  8535  yang  di  lakuan kesimpulan  yang  didapat.  Penentuan  hasil  probe  harus melewati  mikrocontroler,  yang  menjadi  sistem  penggerak utama.  Sistem  kerja  relay  juga  harus  melalui  mikrocontroler terlebih dahulu dan relay bekerja secara otomatis.
1) Polaritas yang diuji menggunakan probe bila polaritas benar LCD akan menunjukan “POLARITAS TIDAK TERBALIK”.
2) Polaritas yang diuji menggunakan probe bila polaritas salah LCD akan menunjukan “POLARITAS TERBALIK”

## B. Saran
Alat  Penguji  Polaritas  Audio  Berbasis  ATMEGA  8535 bisa menjadi acuan dan tolak ukur pengajuan judul tugas akhir, bagi  teman-teman  mahasiswa  Teknik  Elektro  yang  masih dalam masa studi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] V.T. Bawtong, Rancang Bangun Uninterruptibel Power Supply Menggunakan Tampilan LCD Berbasis Mikrokontroler, Skripsi
Fakultas Teknik Elektro Unsrat Manado, 2014 [2]
W.P. Horowitz, Seni dan Disain Elektronika. Jakarta: Penerbit PT Multi Media Gramedia Grup, 1985 [3] P.A. Malvino, Prinsip-prinsip Elektronika. Jakarta: Penerbit Erlangga, 1996 [4]
S.T.Widodo, Elektronika Dasar. Salemba Teknika. Jakarta, 2002
[5]
B.G. Wollard, Elektronika Praktis, PT. Pradaya Pramita, Jakarta, 1999
[6] Z. Zainudin, Analisis Rangkaian. Edisi Kedua. Graha Ilmu, Yogyakarta, 2007