Cara Membuat PCB Sederhana untuk Proyek Elektronika

PCB (Printed Circuit Board) adalah papan sirkuit tercetak yang digunakan untuk memasang dan menghubungkan komponen elektronika. PCB menjadi komponen penting dalam berbagai perangkat elektronik karena memungkinkan pengaturan komponen secara rapi dan fungsional. Untuk hobiis dan teknisi elektronika, membuat PCB sederhana di rumah dapat menjadi langkah yang efisien dan ekonomis dalam mengembangkan prototipe rangkaian. Berikut adalah langkah-langkah untuk membuat PCB sederhana secara manual.

Alat dan Bahan yang Diperlukan

Sebelum memulai pembuatan PCB, siapkan alat dan bahan berikut:

1. Papan PCB kosong (berlapis tembaga)
2. Software desain PCB (seperti Eagle, KiCad, atau Fritzing)
3. Kertas glossy atau kertas foto untuk mencetak desain
4. Printer laser (bukan inkjet)
5. Setrika listrik atau laminator
6. Spidol permanen (untuk sentuhan akhir)
7. Etching solution (larutan Ferric Chloride atau asam perklorat)
8. Cairan pembersih PCB (isopropil alkohol atau sabun)
9. Bor PCB mini (untuk melubangi papan setelah proses etching)
10. Spons atau kuas (untuk membantu dalam proses etching)
11. Wadah plastik (untuk larutan etching)

Langkah-Langkah Membuat PCB Sederhana

• Mendesain Skema PCB: Langkah pertama dalam membuat PCB adalah merancang skema rangkaian yang akan dicetak pada papan. Gunakan software desain PCB seperti Eagle, KiCad, atau Fritzing untuk menggambar jalur koneksi dan letak komponen. Perhatikan aturan desain PCB seperti jarak antar jalur, ukuran pad, dan lubang komponen. Setelah desain selesai, cetak skema pada kertas glossy menggunakan printer laser. Tips: Gunakan mode "mirror" pada software desain untuk mencetak jalur PCB secara terbalik. Hal ini diperlukan agar jalur yang tercetak sesuai saat ditempelkan ke papan PCB.
• Mentransfer Desain ke Papan PCB: Setelah desain dicetak, langkah berikutnya adalah mentransfer desain tersebut ke papan PCB berlapis tembaga. Tempelkan kertas hasil cetakan ke permukaan tembaga pada PCB, dengan bagian cetakan tinta menempel langsung ke tembaga. Gunakan setrika panas atau laminator untuk menekan dan memanaskan kertas agar tinta toner menempel pada papan tembaga.
• Langkah Setrika: Panaskan setrika pada suhu tinggi (tanpa uap) dan gosokkan pada permukaan kertas secara merata selama 5-10 menit. Pastikan semua bagian desain menempel dengan baik pada papan tembaga.
• Langkah Laminator: Jika menggunakan laminator, jalankan papan dan kertas melalui laminator beberapa kali sampai desain sepenuhnya menempel.
• Mengelupas Kertas; Setelah papan didinginkan, celupkan PCB ke dalam air hangat selama beberapa menit hingga kertas menjadi lunak. Setelah itu, secara perlahan kelupas kertas dari papan. Pastikan semua jalur desain tertinggal pada papan tembaga. Jika ada bagian yang kurang jelas atau terputus, gunakan spidol permanen untuk memperbaiki jalur sebelum melanjutkan ke proses berikutnya.
• Proses Etching PCB: Etching adalah proses menghilangkan bagian tembaga yang tidak diperlukan dari papan, sehingga hanya jalur yang telah ditransfer yang tertinggal. Siapkan larutan etching seperti Ferric Chloride atau campuran asam perklorat dalam wadah plastik.
• Proses Etching: Masukkan papan PCB ke dalam wadah yang berisi larutan etching, lalu goyangkan atau aduk perlahan. Biarkan papan terendam selama 10-30 menit, tergantung pada kekuatan larutan. Setelah bagian tembaga yang tidak diperlukan hilang, angkat papan dan bilas dengan air bersih. Tips: Gunakan spons atau kuas untuk mempercepat proses etching dengan cara menggosok lembut permukaan PCB.
• Membersihkan PCB: Setelah proses etching selesai, bersihkan PCB dari sisa-sisa tinta toner dengan menggunakan cairan pembersih seperti isopropil alkohol atau sabun. Setelah bersih, Anda akan melihat jalur tembaga yang tersisa pada papan sesuai dengan desain yang Anda buat.
• Melubangi PCB: Setelah desain jalur selesai, langkah berikutnya adalah melubangi papan untuk memasang komponen. Gunakan bor mini dengan mata bor kecil (sekitar 0,8-1 mm) untuk membuat lubang di titik-titik yang diperlukan, seperti di bagian kaki resistor, kapasitor, IC, atau komponen lainnya. Proses ini memerlukan ketelitian agar lubang berada tepat di tengah pad.
• Pemasangan dan Penyolderan Komponen: Setelah lubang selesai dibuat, langkah terakhir adalah memasang komponen elektronik ke PCB. Tempatkan komponen pada lubang yang sesuai dengan desain dan mulai proses penyolderan. Pastikan setiap sambungan terhubung dengan baik dan tidak ada solder yang menghubungkan jalur yang tidak seharusnya terhubung (short circuit).
• Pengujian PCB: Setelah semua komponen terpasang dan disolder, uji rangkaian PCB untuk memastikan fungsinya berjalan dengan baik. Gunakan multimeter untuk mengecek apakah jalur dan sambungan sudah terhubung dengan benar sebelum menyalakan rangkaian.

Kesimpulan

Membuat PCB sederhana di rumah adalah proses yang cukup mudah dan menyenangkan, terutama bagi para hobiis atau pelajar yang ingin memahami lebih dalam tentang elektronika. Dengan alat dan bahan yang relatif terjangkau, Anda bisa membuat PCB sesuai dengan desain sendiri untuk berbagai proyek elektronik. Dengan ketelitian dalam setiap langkah, Anda bisa mendapatkan hasil yang rapi dan berfungsi dengan baik. 

Lima rekomendasi software gratis untuk desain PCB

PCB

Dalam dunia desain elektronik, Pembuatan Rangkaian Cetak atau Printed Circuit Board (PCB) memainkan peran penting. PCB adalah platform fisik yang menghubungkan komponen elektronik dalam suatu perangkat. Untuk membantu para desainer elektronik, ada berbagai software PCB gratis yang tersedia. Artikel ini akan memperkenalkan dan mengulas lima software PCB gratis yang dapat digunakan untuk membuat desain PCB yang profesional dan berkualitas.

1. KiCad adalah salah satu software PCB open-source yang populer dan kuat. Dengan antarmuka pengguna yang intuitif, KiCad menyediakan fitur-fitur lengkap untuk mendesain skematik dan PCB. Software ini mendukung banyak lapisan PCB, routing otomatis, simulasi sirkuit, dan banyak lagi. KiCad juga terus diperbarui dan dikembangkan oleh komunitas yang aktif.
2. EasyEDA adalah platform desain elektronik online yang mencakup fitur desain skematik dan PCB. Dengan EasyEDA, Anda dapat dengan mudah membuat skematik, menempatkan komponen, dan melakukan routing PCB. Software ini juga memiliki fitur kolaborasi yang memungkinkan pengguna untuk bekerja secara bersama-sama dalam proyek desain PCB.
3. Eagle (dikembangkan oleh Autodesk) adalah software PCB yang populer dan terkenal. Versi gratis dari Eagle memungkinkan desain PCB dengan ukuran yang terbatas dan memiliki batasan jumlah lapisan. Meskipun versi gratisnya memiliki keterbatasan, Eagle tetap menjadi pilihan yang baik untuk desainer pemula dan proyek-proyek kecil.
4. Fritzing adalah software desain elektronik yang dirancang khusus untuk pemula dan pendidikan. Dengan antarmuka yang sederhana dan mudah digunakan, Fritzing memungkinkan pengguna untuk membuat skematik, desain PCB, dan visualisasi breadboard. Software ini juga menyediakan komponen elektronik visual yang memudahkan pengguna dalam mengerti dan merancang rangkaian.
5. DesignSpark PCB adalah software PCB gratis yang dikembangkan oleh RS Components. Software ini menawarkan berbagai fitur desain PCB yang kuat seperti routing otomatis, simulasi, dan pemodelan 3D. DesignSpark PCB juga memiliki perpustakaan komponen yang luas, yang memudahkan dalam penggunaan komponen elektronik yang umum digunakan.

Kesimpulan:

Dalam desain elektronik, pemilihan software PCB yang tepat dapat mempengaruhi keberhasilan proyek. Limapilihan software PCB gratis yang disebutkan di atas, yaitu KiCad, EasyEDA, Eagle, Fritzing, dan DesignSpark PCB, semuanya menawarkan fitur-fitur yang berguna untuk desain PCB. Dengan menggunakan salah satu dari software ini, desainer elektronik dapat membuat desain PCB yang profesional tanpa perlu mengeluarkan biaya. Setiap software memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing, jadi sebaiknya Anda mencoba beberapa software dan memilih yang sesuai dengan kebutuhan dan preferensi Anda.

PCB Nano Board ver.02

Pcb Nano Board

Apakah anda pernah mengalami hal seperti ini:

• Ketika arduino akan dicoba tiba-tiba gagal upload
• Kemarin berhasil dicoba hari ini tiba-tiba bermasalah, terpaksa harus di bongkar kembali lalu pasang kembali, setelah itu arduino dapat berfungsi kembali dengan sensor-sensor
• Kadang kabel jumper pada pin arduino harus di goyang-goyang dulu supaya koneksi semua kabel berfungsi kembali
• Kadang kabel jumpernya bermasalah (putus pin nya)
• Sudah pasang relay tetapi tegangan yang diperlukan kurang sehingga relay tidak bekerja

Untuk mempersingkat waktu akhirnya saya desain satu unit PCB (printed circuit board) dimana PCB ini dapat digabungkan dengan Arduino Nano dan modul lainnya seperti 4 unit relay, modul RTC (real time clock), buzzer, dan sensor suhu DHT11/22. Untuk memasang kabel jumper nantinya tidak lagi menggunakan model tancap ke pin header arduino (yang sering bermasalah karena longgar), tetapi sudah menggunakan model terminal screw, adalah lubang kabel yang bisa di jepit atau di kencangkan dengan sekrup, ini berfungsi untuk mengurangi masalah longgar kabel jumper pada sensor yang dapat mengakibatkan masalah gagal upload, tidak terhubung atau error program.

Jadi untuk memasangkan sensor-sensor lainnya kabel dapat dipasangkan pada terminal secrew yang sudah dirancang pada bagian kiri dan kanan, lihat pada foto lubang yang sejajar sebelah kiri dan sebelah kanan, itu nantinya untuk pasang terminal screw.

Arduino nano pun nantinya hanya di tancapkan saja pada pcb nano board ini sehingga dapat terpasang dengan kuat tidak mudah goyang dan bikin error. Untuk lebih jelasnya apa saja fitur yang ada pada pcb nano board ini:

• Dilengkapi dengan pin header female untuk pasang arduino nano, langsung tancapkan saja arduino nano diatasnya.
• Dilengkapi dengan pin header untuk pemasangan modul RTC (real time clock), dapat difungsikan sebagai pengontrol waktu
• Dilengkapi dengan Buzzer, dapat digunakan untuk notifikasi alarm dan notifikasi suara lainnya
• Dilengkapi dengan 4 unit relay yang sudah integrasi dengan arduino nano dan pengaman optocoupler. 4 unit relay ini dapat difungsikan sebagai sakelar on/off
• Ada regulator 5 volt untuk tegangan relay
• Dudukan terminal screw di kiri dan kanan
• PCB nano board ini juga sudah dilengkapi dengan keterangan tulisan/text kode pin pada bagian bawah pcb, untuk memudahkan anda dalam riset dan pemasangan modul sensor lainnya.

Tampak atas PCB Nano Board

Tampak bawah terlihat ada keterangan PIN

Jadi hanya dengan PCB board nano ini anda dapat mempersingkat waktu dan bisa langsung digunakan untuk alat IOT:

1. Sakelar on/off yang dapat diatur dengan waktu atau delay
2. Mengetahui temperatur dan humidity
3. Alarm

 Bagaimana menurut anda?

Pcb yang dapat digabungkan dengan arduino uno

Tampak atas

Alat atau pcb ini dapat digabungkan dengan Arduino UNO, berfungsi untuk menggerakkan dua unit relay dan INPUT/Switch, dilengkapi juga dengan tegangan sebesar 9V untuk tegangan Input Arduino UNO, dan tegangan 12V untuk menggerakkan 2 unit relay 12V.

Pin atau kaki dibagian bawah untuk dihubungkan ke arduino uno.

Dengan kata lain alat ini berfungsi untuk meng-triger alat lainnya seperti sensor loop detector, switch, sensor infrared dan sensor lainnya. Dua unit relay berfungsi untuk menggerakkan sakelar AC atau DC dapat disesuaikan dengan kebutuhan, bisa untuk ON OFF lampu, pompa air, barrier gate atau alarm. Alat ini juga bisa digunakan untuk eksperimen.

Software desain pcb gratis

Banyak yang tanya pada saya, pakai software apa untuk membuat desain pcb-nya? saya hanya bilang menggunakan software gratis berbasis web yaitu EasyEDA. Mengapa saya pilih EasyEDA? karena mudah untuk dipelajari, bisa online atau offline, daftar pustaka komponen yang sangat lengkap selain itu sudah terintegrasi dengan JLCPCB (pabrik pembuat pcb). Hasil desain bisa di export ke file Gerber dan bisa langsung minta dibuatkan penawaran dan produksi di JLCPCB, dengan waktu produksi yang cepat dan pengiriman yang cepat juga (sesuai pilihan).

Enaknya menggunakan software EasyEDA bukan hanya membuat desain pcb saja tetapi kita juga bisa memulai pertama kali membuat sirkuit, lalu ada sirkuit simulator gunanya untuk menguji sirkuit apakah sudah benar atau masih ada kesalahan, lengkap ada alat multimeter, osciloscope, signal generator, wattmeter, dan logic analyzer.

capture from EasyEDA software

Untuk yang ingin download bisa langsung klik disini software ini gratis bisa di unduh untuk Windows, MAC dan Linux. 

Bagi yang penasaran engga ada salahnya dicoba, untuk yang hobi elektro cocok banget untuk bikin projek prototipe dan lain-lain.

Breadboard itu apa?

Breadboard

Breadboard adalah alat yang digunakan dalam elektronika untuk merancang dan menguji sirkuit listrik secara sementara. Dalam desain sirkuit elektronik, breaboard digunakan untuk membuat prototipe sirkuit sebelum menggabungkan ke dalam papan sirkuit atau mencetak PCB secara permanen.

Sirkuit atau skema sebelum dibuatkan PCB lebih baik harus di coba dulu dengan cara merangkai komponen lalu di coba apakah rangkaian sesuai dengan sirkuit atau tidak, berhasil atau tidak? jika anda langsung merangkai komponen dengan cara di solder, jika benar atau berhasil ini pertanda baik, namun jika gagal Anda akan kerepotan untuk mengulangnya kembali bukan? nah... dengan papan breadboard lah Anda akan aman melakukan uji coba, karena papan, breadboard dapat merangkai komponen hanya dengan menancapkan saja kaki-kaki komponen tanpa perlu menyolder, sehingga jika terjadi kesalahan Anda dapat dengan mudah melepas atau mengulangnya kembali sampai berhasil.

Breadboard terdiri dari sebuah papan plastik dengan sejumlah lubang kecil yang diatur dalam baris dan kolom. Lubang-lubang ini dirancang untuk menampung kaki-kaki komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor, dan IC (Integrated Circuit). Breadboard memiliki kontak logam di dalamnya yang terhubung secara permanen dalam pola tertentu, sehingga memungkinkan kaki-kaki komponen untuk saling terhbung secara sementara.

Dengan alat ini Anda dapat dengan mudah melakukan eksperimen dan pengujian sirkuit. Dengan menggunakan breadboard, Anda dapat dengan cepat menyusun atau merangkai komponen elektronik tanpa perlu melakukan soldering.

Jadi breadboard adalah alat yang sangat penting untuk Anda yang hobi elektronika atau memang belajar elektronika, breadboard juga memiliki kaki penyambung sehingga breaboard dapat di bentuk menjadi besar atau memanjang. Eksperimen menjadi mudah dan tidak perlu takut ada kegagalan.