Aplikasi Kalkulator Elektronika: 18 Alat dan Contoh Hitungan

Ya, ada aplikasi kalkulator elektronika di HP yang bisa mengerjakan semua ini: layar Alat di BlueGrays mengelompokkan 18 alat ke dalam empat bagian: Resistor, Kalkulator, Kapasitor dan induktor, serta Referensi. Tujuh di antaranya gratis (Kode warna, Kode SMD, Hukum Ohm, Resistor LED, Kode kapasitor, Kode induktor, Tegangan LED) dan 11 Premium. Sembilan alat Premium juga terbuka untuk pengguna gratis sebagai Contoh hitungan: kamu melihat alatnya bekerja dengan nilai yang sudah disiapkan, dan untuk memasukkan nilaimu sendiri kamu butuh Premium. Singkatnya, membaca nilai resistor dari warnanya, mencari berapa ohm yang dipasang di depan LED, atau menghitung arus dengan hukum Ohm tidak perlu bayar, sedangkan hitungan desain seperti pembagi tegangan, 555, umur baterai, dan pewaktuan RC ada di sisi Premium.

Teori hukum Ohm, rangkaian seri dan paralel, dan kapasitor sudah kami bahas di tulisan terpisah: Hukum Ohm, Resistor Seri dan Paralel, dan Apa Itu Kapasitor?. Tulisan ini tidak mengulang teorinya; isinya tentang alat-alatnya sendiri. Pertama kita lihat cara layar itu disusun dan daftar lengkap 18 alatnya, lalu kita kerjakan tujuh contoh langkah demi langkah, dengan angka yang akan ditunjukkan aplikasi: kode warna, kode SMD, resistor LED, pembagi tegangan, gelombang kotak 555, umur baterai ESP32, dan konstanta waktu RC. Di bagian akhir ada hitungan tersimpan, referensi pinout dan transistor, peta alat per pelajaran, dan daftar “aku punya X, alat mana yang kubuka?”.

Di mana layar Alat dan bagaimana susunannya?

Layar Alat terbuka ketika kamu mengetuk tab Alat di bilah bawah aplikasi. Di bagian atas ada kotak pencarian bertuliskan Cari alat: resistor, LED, 555…, di bawahnya deretan Baru dipakai untuk alat yang pernah kamu buka, lalu kartu-kartu alat dalam empat bagian. Alat Premium punya label kecil Premium di kartunya, jadi kamu bisa tahu mana yang gratis tanpa membukanya. Di paling bawah daftar ada kartu Alat yang kamu cari belum ada? dengan tombol Usulkan. Urutan bagiannya mengikuti pertanyaan yang muncul di meja kerja: kenali dulu komponen di tanganmu, lalu hitung rangkaiannya, dan terakhir cari referensi. Berikut isi tiap bagian:

18 alat elektronika: apa yang dihitung dan mana yang gratis

Contoh 1: membaca resistor 220 Ω dengan alat kode warna

1. Buka alat Kode warna, tetap di tab Warna ke nilai, dan pilih 4 gelang.
2. Pegang resistor dengan gelang emas di kanan dan masukkan warnanya dari kiri ke kanan: gelang 1 merah (2), gelang 2 merah (2), gelang 3 cokelat (pengali ×10), gelang 4 emas (toleransi 5%).
3. Alat ini menghasilkan 22 × 10 = 220 Ω ±5% dan juga menunjukkan rentang toleransinya: 209–231 Ω.
4. Di layar yang sama kamu melihat seri standar mana yang memuat nilai itu: 220 Ω adalah nilai yang sangat umum dan ada di seri E6, E12, dan E24.
5. Supaya yakin, ukur resistornya di rentang ohm multimeter; hasil antara 209 dan 231 Ω memastikan kamu membaca warnanya dengan benar.

Alat ini juga bisa dipakai ke arah sebaliknya: ketik nilai seperti 220, 4k7, 4,7k, atau 1M2 di tab Nilai ke warna, dan alat itu menggambar gelangnya. Kalau kamu memasukkan nilai yang tidak bisa ditulis dengan 4 gelang, misalnya 4,99 kΩ, alat itu menunjukkan nilai terdekat dan memintamu memilih 5 gelang untuk nilai yang pas. Resistor 5 gelang punya tiga digit, satu pengali, dan satu gelang toleransi; resistor 6 gelang menambahkan gelang koefisien suhu di ujungnya, yang ditampilkan alat ini dalam ppm/K. Warna bisa menipu di cahaya redup; cokelat dan merah, atau oranye dan merah, sering tertukar. Karena itu mengukur dengan multimeter adalah cara cek yang paling andal untuk komponen yang penting.

Contoh 2: kode SMD 472, 1002, dan 01C

Cukup ketik kode yang tercetak di komponen ke alat Kode SMD, huruf dan angkanya persis seperti yang tertulis; alat itu mengenali formatnya sendiri dan menjelaskannya di bagian Cara membacanya. Kebingungan yang paling sering terjadi pada kode EIA-96 seperti 01C: 01 di sini bukan nilai, melainkan nomor urut di seri E96 1%. Nilai nomor 1 adalah 100 dan huruf C berarti ×100, jadi hasilnya 10 kΩ. Dengan kata lain, 1002 dan 01C adalah resistor yang sama yang ditulis dalam dua format berbeda. Dua alat gratis lain bekerja dengan cara yang sama untuk kapasitor dan induktor: Kode kapasitor membaca 104 sebagai 10 × 10⁴ pF = 100 nF dan membaca K pada kode seperti 103K sebagai toleransi 10%; Kode induktor memberikan 101 sebagai 100 µH dan 4R7 sebagai 4,7 µH.

Contoh 3: LED merah di 5 V dan 15 mA

1. Buka alat Resistor LED dan pilih merah sebagai warna LED. Alat ini memakai tegangan maju tipikal sekitar 1,85 V untuk LED merah.
2. Atur Catu daya ke 5 V (pin Arduino Uno) dan Arus ke 15 mA. Kamu memakai satu LED saja, jadi biarkan LED seri di angka 1.
3. Alat ini menghitung tegangan yang tersisa untuk resistor: 5 − 1,85 = 3,15 V. Hambatan hasil hitungan adalah 3,15 V / 15 mA = 210 Ω.
4. 210 Ω bukan nilai yang bisa kamu beli, jadi alat ini menyarankan nilai standar berikutnya di atasnya: 220 Ω. Itu resistor merah-merah-cokelat dari contoh pertama, dan alat ini juga menggambar gelangnya.
5. Dengan 220 Ω, arus sebenarnya adalah 3,15 / 220 ≈ 14,3 mA. Kalau tegangan LED ada di batas atasnya (2,5 V untuk merah), arusnya turun menjadi sekitar 11,4 mA; LED tetap menyala dengan baik.
6. Daya yang terbuang di resistor sekitar 45 mW. Alat ini menyarankan minimal 1/8 W dengan margin dua kali lipat; resistor 1/4 W biasa di kit-mu sudah lebih dari cukup.

Contoh 4: pasangan resistor siap pakai untuk menurunkan 5 V ke 3,3 V

Misalkan kamu ingin menyambungkan output sensor 5 V ke input 3,3 V di ESP32 atau Pico. Alat Pembagi tegangan punya dua mode: di Cari output kamu memasukkan R1 dan R2, lalu alat itu memberikan output, arus, rasio, dan daya totalnya; di Cari resistor kamu memasukkan input dan output target, lalu alat itu menyarankan Pasangan siap pakai dari resistor standar. Contoh hitungannya terbuka dengan input 5 V, 10 kΩ di atas, dan 20 kΩ di bawah: outputnya 5 × 20 / 30 = 3,33 V dan pembaginya menarik sekitar 0,17 mA. Di mode Cari resistor, ketika kamu memasukkan 3,3 sebagai target dan berganti antara seri E12, E24, dan E96, sarannya ikut berubah; berikut hasil untuk dua seri pertama:

Ketuk sebuah pasangan, dan nilainya masuk ke hitungan, tempat kamu melihat arus dan dayanya. Ketika memilih di antara pasangan dengan rasio yang sama, lihat arusnya: pembagi 4,7 kΩ / 9,1 kΩ menarik sekitar 0,36 mA dari 5 V, sedangkan 47 kΩ / 91 kΩ menarik 0,036 mA. Resistor kecil memboroskan arus, dan resistor yang sangat besar membuat pembacaan analog lebih sensitif. Karena itu catatan di aplikasi menyarankan agar R1 + R2 biasanya dijaga di antara 10 dan 100 kΩ, dan mengingatkan bahwa output pembagi bukan catu daya: kalau disambung ke motor, relay, atau LED, tegangannya turun. Pembagi tegangan dipakai untuk input ADC dan untuk menurunkan level 5 V ke 3,3 V. Untuk melihat ide yang sama dalam praktik, lihat proyek gratis Mengukur Intensitas Cahaya dengan LDR: di sana LDR dan resistor tetap juga membentuk pembagi tegangan, dan Arduino membaca tegangan di titik tengahnya.

Contoh 5: gelombang kotak 1 Hz dengan 555

Alat Timer 555 punya mode Gelombang kotak dan Satu pulsa. Untuk gelombang kotak kamu memasukkan tiga nilai: R1 (antara pin 7 dan VCC), R2 (antara pin 6 dan pin 7), dan C (antara pin 6 dan GND). Contoh hitungannya terbuka dengan R1 = 1 kΩ, R2 = 68 kΩ, dan C = 10 µF. Frekuensinya f ≈ 1,44 / ((R1 + 2·R2) · C): 1,44 / (137 kΩ × 10 µF) = 1,44 / 1,37 dtk ≈ 1,05 Hz. Alat ini juga menampilkan waktunya secara terpisah: waktu HIGH 0,693 × (R1 + R2) × C ≈ 0,478 dtk, waktu LOW 0,693 × R2 × C ≈ 0,471 dtk, periode ≈ 0,95 dtk. Duty cycle adalah waktu HIGH dibagi periode: 0,478 / 0,95 ≈ 50,4%. Pratinjau LED di layar benar-benar berkedip dengan kecepatan ini; ketika frekuensinya naik, alat ini memberi catatan bahwa mata tidak lagi bisa melihat kedipannya dan LED terlihat seterang duty cycle-nya. Contoh yang lebih cepat: dengan R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ, dan C = 100 nF alat ini menunjukkan sekitar 687 Hz dan duty cycle 52,4%, nada yang terdengar di buzzer. Di mode Satu pulsa lebarnya t = 1,1 × R × C: dengan 100 kΩ dan 10 µF hasilnya 1,1 detik. Untuk pin IC dan cara merakit rangkaiannya, lihat tulisan IC timer 555.

Contoh 6: umur baterai ESP32 dengan deep sleep

1. Di alat Umur baterai, pilih 18650 sebagai baterai (2600 mAh). Pilihan siap pakainya juga termasuk CR2032, 9 V, LiPo, dan 2 × AA, dan kapasitasnya bisa kamu ketik sendiri.
2. Pilih ESP32 · deep sleep sebagai profil arus: board-nya bangun selama 5 detik dengan arus 80 mA, menarik 10 µA ketika sleep, dan siklusnya berulang setiap 600 detik (10 menit).
3. Hitung arus rata-ratanya: (80 mA × 5 dtk + 0,010 mA × 595 dtk) / 600 dtk = (400 + 5,95) / 600 ≈ 0,677 mA.
4. Cari kapasitas yang bisa dipakai: alat ini menghitung 85% dari kapasitas untuk memperhitungkan penuaan baterai, cuaca dingin, dan rugi-rugi regulator: 2600 × 0,85 = 2210 mAh.
5. Cari lama pemakaiannya: 2210 / 0,677 ≈ 3266 jam, atau sekitar 136 hari (4,5 bulan).

Pelajaran dari tabel ini jelas: di profil siap pakai, sekitar 98,5% energi terpakai selama bangun, dan alat ini mengatakannya terang-terangan: “Sebagian besar energi terpakai selama bangun”. Menurunkan arus sleep dari 10 µA ke 5 µA hampir tidak mengubah hasilnya, sedangkan memangkas waktu bangun dari 5 detik ke 1 detik membuat baterai bertahan hampir lima kali lebih lama. Alat ini menggambar profil arus di grafik logaritmik dua siklus, jadi kamu melihat puncak bangun yang singkat tapi tinggi dan dasar sleep yang panjang tapi rendah sekaligus. Satu peringatan: board seperti Arduino Uno tetap menarik arus dalam orde miliampere bahkan ketika sleep karena regulator dan LED power-nya, jadi membuat Uno sleep tidak memperpanjang umur baterai seperti di ESP32. Proyek Premium Deep Sleep ESP32: Hemat Baterai (OLED + Penghitung RTC RAM) di aplikasi menunjukkan skenario ini dalam kode; untuk cara memberi daya board dengan baterai, lihat Cara Memberi Daya ke Arduino.

Contoh 7: konstanta waktu RC dan frekuensi cutoff

Di alat Konstanta waktu RC kamu memasukkan resistor dan kapasitor, lalu memilih kurva Isi atau Buang. Untuk 10 kΩ dan 100 µF dari contoh hitungan, τ = R × C = 10.000 Ω × 0,0001 F = 1 detik. Alat ini menyusun tabel: pada 1τ (1 dtk) kapasitor mencapai 63% dari tegangan catu daya, pada 2τ 86%, pada 3τ 95%; pada 5τ (5 dtk) kapasitor dianggap penuh di 99,3%. Waktu untuk mencapai 50% adalah 0,69 detik. Kalau dipakai sebagai filter low-pass, RC yang sama punya frekuensi cutoff fc = 1 / (2π × R × C) ≈ 0,16 Hz. Ganti kapasitornya ke 100 nF, dan τ turun menjadi 1 milidetik dengan cutoff sekitar 159 Hz, rentang yang lebih berguna untuk menghaluskan output PWM atau tombol yang memantul. Kamu bisa mengetik nilai seperti 100n, 4u7, atau 22p; kalau di kapasitornya tercetak kode seperti 104, pecahkan dulu dengan alat Kode kapasitor. Untuk menyederhanakan beberapa kapasitor paralel menjadi satu nilai, pakai alat C seri / paralel.

Hitungan tersimpan, Baru dipakai, pencarian, dan Usulkan alat

• Hitungan tersimpan (Premium): tombol Simpan di bawah sebuah alat menyimpan hitungan beserta inputnya ke akunmu; hitungan itu tidak hilang walaupun kamu ganti HP dan muncul di semua perangkatmu. Ketuk entri yang tersimpan, dan alatnya terbuka lagi dengan nilai yang sama; hapus yang tidak kamu perlukan dengan Hapus. Dengan akun gratis, mengetuk Simpan membuka halaman pengenalan Premium.
• Bagikan: mengirim hasilnya sebagai teks pendek lewat pesan atau aplikasi lain, cara cepat untuk mengirim resistor hasil hitunganmu ke teman praktikum.
• Baru dipakai: enam alat terakhir yang kamu buka ada di deretan di bagian atas layar, jadi kamu bisa kembali ke alat favoritmu dengan sekali ketuk.
• Pencarian: mengetik di kotak Cari alat: resistor, LED, 555… menyaring alat dan menunjukkan berapa hasil yang ditemukan. Kalau tidak ada yang cocok, layar mengarahkanmu ke kartu usulan.
• Usulkan alat: ketuk Usulkan di kartu Alat yang kamu cari belum ada? di akhir daftar, lalu tulis singkat kalkulator atau tabel apa yang akan membantumu. Contoh yang diberikan aplikasi adalah “pin seven segment” dan “kalkulator buck converter”.

Pinout dan Transistor: tabel referensi untuk meja kerja

Alat Pinout menampilkan pin sebuah board di atas gambar board-nya. Selain Arduino Uno, ESP32, dan Raspberry Pi Pico, daftarnya juga memuat board dari keluarga yang sama: Arduino Nano, Mega, dan Leonardo, ESP32-S3 dan C3 SuperMini, Raspberry Pi 4 dan Zero 2 W. Filter di bagian atas menyorot pin Analog, PWM, I2C, SPI, UART, DAC, dan Awas satu kelompok demi satu kelompok. Ketuk sebuah pin, dan kartu PIN TERPILIH terbuka dengan tegangan logikanya, batas arusnya (disarankan 20 mA di Uno, maksimal 40 mA; bawaan 4 mA di Pico, sampai 12 mA), dan penjelasan tentang kegunaan fungsi itu; kamu juga bisa menyalin contoh kode untuk pin tersebut. Catatannya mencegah kesalahan praktis: di ESP32, pin ADC2 tidak bisa membaca analog ketika Wi-Fi menyala; di Pico, input analog hanya bekerja di GP26, GP27, dan GP28; dan pin yang dipakai untuk I2C tidak bisa membaca analog di waktu yang sama. Untuk setiap pin Uno juga ada tulisan Pinout Arduino Uno.

Alat Transistor mendaftar transistor NPN dan PNP serta MOSFET yang paling banyak dipakai; ketik BC547, TIP120, atau IRLZ44N di kotak pencarian. Setiap kartu menunjukkan urutan kaki (sisi bertulisan menghadapmu, kaki di bawah, dari kiri ke kanan), batas tegangan dan arus, serta baris Padanan. Baris itu menunjukkan jebakan penting: BC547 dan 2N3904 bisa saling menggantikan, tapi urutan kakinya berbeda (CBE di BC547, EBC di 2N3904); kalau komponennya kamu ganti tanpa mengecek rangkaian, transistornya jadi terpasang terbalik. Dua alat lain di bagian Referensi juga berguna di kelas: di Gerbang logika kamu mencoba AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR dengan mengetuk input A dan B, lalu melihat tabel kebenaran dan nomor IC-nya (misalnya 7400 dan 4011 untuk NAND). Tabel Tegangan LED yang gratis mendaftar tegangan tipikal dan maksimum serta arus maksimum untuk tiap warna. Untuk teorinya, lihat Apa Itu Transistor? dan gerbang logika.

Untuk siswa dan guru: alat mana untuk pelajaran apa?

Alat-alat ini tidak menggantikan buku pelajaran, tapi menjadi langkah kedua yang bagus untuk mengecek hitungan yang dikerjakan dengan tangan. Misalkan kamu mengajar hukum Ohm di kelas 24 siswa: siswa menghitung di kertas dulu, lalu membandingkannya dengan alat gratis, dan terakhir mengukur dengan multimeter. Untuk rencana pelajaran yang menyusun alur tiga langkah ini secara rinci, lihat tulisan Aktivitas Hukum Ohm untuk Siswa. Untuk alat yang ditandai “contoh” di tabel, akun gratis hanya menampilkan contoh yang sudah disiapkan; kalau siswa perlu mencoba nilai yang berbeda, tampilkan akun Premium di papan lewat proyektor atau susun tugasnya berdasarkan nilai contoh.

Pemilih alat: aku punya X, alat mana yang kubuka?

• Resistor dengan gelang berwarna → Kode warna.
• Resistor SMD mungil dengan kode 3–4 karakter → Kode SMD.
• Kapasitor bertanda 104, 473, atau 2n2 → Kode kapasitor; menggabungkan beberapa kapasitor → C seri / paralel.
• Induktor bertanda 101 atau 4R7 → Kode induktor.
• Sebuah LED dan tegangan catu daya → Resistor LED; penasaran berapa volt yang dibutuhkan satu warna LED → Tegangan LED.
• Nilai hasil hitungan yang tidak dijual, misalnya 5 kΩ → Nilai standar: di E12, 4,7 kΩ + 330 Ω seri (5,03 kΩ) atau 10 kΩ ∥ 10 kΩ paralel (tepat 5 kΩ).
• Dua besaran yang diketahui, misalnya tegangan dan hambatan → Hukum Ohm; rantai beberapa resistor → Seri / paralel.
• Sinyal 5 V dan board 3,3 V → Pembagi tegangan.
• IC 555 dan beberapa resistor serta kapasitor → Timer 555; waktu pengisian satu kapasitor → Konstanta waktu RC.
• Proyek ESP32 bertenaga baterai → Umur baterai.
• Sinyal sensor lemah yang perlu dikuatkan → Penguatan op-amp (teorinya ada di Apa Itu Op-Amp?).
• Transistor yang tidak kamu kenal → Transistor; board yang kamu tidak tahu pin mana untuk apa → Pinout.
• IC logika seperti 7400 → Gerbang logika.

Kesimpulannya: hitungan sehari-hari seperti membaca warna dan kode, hukum Ohm, dan resistor LED sudah siap di HP-mu dengan alat gratis; hitungan desain seperti pembagi tegangan, 555, umur baterai, dan pewaktuan RC bisa kamu pelajari dulu di contohnya dan, kalau memang perlu, kamu kerjakan dengan nilaimu sendiri lewat Premium. Hitungan saja tidak membuat rangkaian bekerja; hasilnya tetap harus kamu coba di breadboard. Buka layar Alat di aplikasi BlueGrays, ulangi salah satu contoh di tulisan ini dengan komponenmu sendiri, lalu rakit proyek gratis LED Berkedip atau Lampu Lalu Lintas dengan resistor dan LED yang sama. Kalau ingin mengendalikan rangkaianmu dari ponsel, coba BlueGrays IoT lewat Labku › Perangkatku › Tambah perangkat baru. Kamu memilih salah satu dari 8 template siap pakai untuk ESP32 atau Raspberry Pi Pico W. Ohmi menyiapkan kodenya dengan kunci perangkatmu, lalu kamu meng-upload-nya sekali dari Arduino IDE dengan library BlueGraysIoT. Perangkat pertamamu gratis: 1 perangkat, grafik untuk 1 nilai, dan riwayat 24 jam. Untuk langkah-langkahnya, lihat panduan mengendalikan ESP32 dari ponsel.