PERCOBAAN 14 MEMBUAT RANGKAIAN COUNT DOWN BCD TO SEVEN SEGMENT

NAMA : JIMMY HARIS SITOMPUL

PANGKAT : SERDA

NOSIS : 20190426-E

NO ABSEN : 06

PERCOBAAN 14

MEMBUAT RANGKAIAN COUNT DOWN

BCD TO SEVEN SEGMENT

1. TUJUAN : AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT RANGKAIAN COUNT DOWN BCD TO SEVEN SEGMENT

2. ALAT DAN BAHAN :

a) IC 74LS192

b) IC 74LS47

c) VR

d) DOUBLE SEVEN SEGMENT

e) LIVE WIRE

3. DASAR TEORI

a. JELASKAN DAN GAMBARKAN TENTANG IC 74LS192

IC 74LS192.

Komponen utama IC 74LS192 adalah sebuah up/down decade counter, yaitu sebuah komponen yang dapat melakukan pencacahan sampai 10 (0 sampai 9) naik dan turun. 74LS192 dibangun dengan beberapa flip-flop JK dan gerbang logik. Transisi logik dari 0 ke 1 (Low to High) pada pin UP (pin 5), menyebabkan keluaran BCD (binary code decimal) QA,QB,QC dan QD menaik 1 digit. Demikian juga jika ada transisi logik 0 ke 1 pada pin DN (pin 4), menyebabkan keluaran BCD turun 1 digit.

IC 74LS192 dilengkapi juga dengan pin keluaran CO (Carry Out) dan BO (Borrow Out) yang masing-masing adalah normally high dan bekerja secara terpisah. Transisi keluaran desimal dari 9 ke 0 (counting up) men-trigger pin CO mengeluarkan pulsa 0 ke 1 (Low to High). Sebaliknya transisi desimal dari 0 ke 9 (counting down), men-trigger pin BO mengeluarkan pulsa 0 ke 1. Dengan demikian kedua keluaran ini dapat dipakai sebagai trigger clock untuk tingkat pencacahan berikutnya.

rangkaian pencacah ini akan bekerja jika pin CLR = 0 (low). Untuk itu port input RESET harus di ground atau diberi logik 0 dalam keadaan normal. Reset (tampilan desimal menunjukkan angka 0) berlaku jika pada pin CLR (pin 14) ada transisi logik dari 0 ke 1. Demikian juga dengan pin UP dan pin DN, akan bekerja (counter naik/turun) hanya jika ada transisi dari 0 ke 1 pada pin ini.

Rangkaian Counter.

Rangkaian Counter (penghitung) adalah logika sekuensial yang dapat dipergunakan untuk menghitung jumlah pulsa masuk dan dinyatakan dengan bilangan biner. Sesuai dengan namanya 4 BIT Binary Counter adalah suatu rangkaian logika yang terdiri dari 4 buah Flip-Flop yang mampu melaksanakan perhitungan sampai bilangan 16.

Down Counter.
Down Counter adalah Counter yang dapat menghitung dengan urutan mulai dari atas ke bawah atau dimulai dari bilangan yang paling besar menuju bilangan paling kecil.

Rangkaian dan Tabel Kebenaran Down-counter IC 74LS192 terhubung ke 7-segment common katoda.

Tabel kebenaran IC 74LS192

b. JELASKAN DAN GAMBARKAN TENTANG IC 74LS47

Dekoder driver 74LS47 merupakan IC TTL yang mempunyai input 4 bit yaitu A, B, C, dan D serta 3 input ekstra RBI, RBO, LT. Ketiga input ekstra tersebut diaktifkan oleh suatu level rendah. Bilangan BCD tersebut dikodekan sehingga membentuk kode seven segmen yang akan menyalakan ruas-ruas yang sesuai pada peraga LED di dalamnya.

Input lamp test (LT) akan menyalakan setiap segmen untuk melihat apakah segmen-segmen tersebut beroperasi. Selanjutnya Ripple Blanking Input RBI akan mematikan semua segmen bila rangkaian diaktifkan. Berikut ini adalah bentuk tampilan yang bisa ditampilkan oleh display seven segmen :

Dari gambar diatas bisa diketahui bahwa hanya sebagian kecil saja dari karakter yang dapat ditampilkan oleh display 7 segmen. Cara mendapatkan bentuk tampilan seperti pada gambar diatas diketahui dari table kebenaran dekoder 74LS47 berikut :

Aplikasi decoder 74LS47 pada seven segmet:

c. JELASKAN DAN GAMBARKAN TENTANG IC 555 SEBAGAI MULTIVIBRATOR

Astable multivibrator yang dibangun menggunakan IC pembangkit gelombang 555 cukup sederhana, karena hanya menambahkan fungsi rangkaian tangki selain IC 555 itu sendiri. IC pembangkit gelombang 555 merupkan chip yang didesain khusus untuk keperluan pembangkit pulsa pada multivibrator dan timer. Tank circuit yang digunakan untuk membuat multivibrator astabil dengan IC 555 cukup menggunakan reistor (R) dan kapasitor (C). Rangkaian dasar multivibrator astabil yang dibangun menggunakan IC 555 dapat dilihat pada gambar rangkaian berikut. Rangkaian Astable Multivibrator IC 555.

Pada rangkaian tank cirucit multivibrator astabil dengan IC 555 diperlukan dua resistor, sebuah kapasitor. Kemudian untuk merangkai tank circuit tersebut resistor RA dihubungkan antara +VCC dan terminal discharger (pin 7).

Resistor RB dihubungkan antara pin 7 dengan terminal treshod (pin 6). Kapasitor dihubungkan antara pin treshold dan ground. Triger (pin 2) dan input treshold (pin 6) dihubungkan menjadi satu.

Pada saat sumber tegangan pertama kali diberikan, kapasitor akan terisi melalui RA dan RB . Ketika tegangan pada pin 6 ada naik di atas dua pertigaVCC, maka terjadi perubahan kondisi pada komparator 1. Ini akan me-reset flip-flop dan outputnya akan berubah ke positif. Keluaran (pin 3) berubah low dan basis Q1 mendapat bias maju. Q1 mengosongkan muatan C lewat RB ke ground.

Bentuk Output Astabil Multivibrator IC 555 Ketika tegangan pada kapasitor C turun sampai di bawah sepertigaVCC, ini akan memberikan energi ke komparator 2. Antara triger (pin 2) dan pin 6 masih terhubung bersama. Komparator 2 menyebabkan tegangan positif pada input set dari flip-flop dan memberikan output negatif. Output (pin 3) akan berubah ke harga +VCC dan terjadi proses pengosongan melalui (pin7).

Kemudian C mulai terisi lagi ke harga VCC melalui RA dan RB. Kapasitor C akan terisi dengan harga berkisar antara sepertiga dan dua pertiga VCC. Frekuensi output astable multivibrator dinyatakan sebagai f = 1/T . Ini menunjukkan sebagai total waktu yang diperlukan untuk pengisian dan pengosongan kapasitor C. Waktu pengisian ditunjukkan oleh jarak t1 dan t3. Waktu pengosongan diberikan oleh t2 dan t4.

d. JELASKAN TENTANG DOUBLE SEVEN SEGMENT

Pengertian Seven Segment Display – Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).

Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal. Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).

LED 7 Segmen (Seven Segment LED)

Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED (Light Emitting Diode) sebagai penerangnya. LED 7 Segmen ini umumnya memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma” Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8. Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.

Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.

LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.

LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.

Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen

Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen :

Blok Dekoder pada diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”. Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.

Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.

4. LANGKAH PERCOBAAN :

a. BUAT RANGKAIAN SEPERTI PADA PERCOBAAN 14 A

b. BUAT RANGKAIAN SEPERTI PADA PERCOBAAN 14 B

c. BUAT TABEL JIKA VR DIPUTAR

NO	TEGANGAN VR	KESIMPULAN	KET
1	0%	Pada Variabel Resistor tegangan 0 ohm akan menyala cepat sekali.
2	10%	Pada Variabel Resistor tegangan 10 k ohm akan menyala dengan cepat dan secara stabil.
3	20%	Pada Variabel Resistor tegangan 20 k ohm akan menyala perlahan secara stabil .
4	30%	Pada Variabel Resistor tegangan 30 k ohm akan menyala perlahan secara stabil
5	40%	Pada Variabel Resistor tegangan 40 k ohm akan menyala perlahan secara stabil
6	50%	Pada Variabel Resistor tegangan 50 k ohm akan menyala melambat secara stabil
7	60%	Pada Variabel Resistor tegangan 60 k ohm akan menyala melambat secara stabil
8	70%	Pada Variabel Resistor tegangan 70 k ohm akan menyala makin perlahan secara stabil
9	80%	Pada Variabel Resistor tegangan 80 k ohm akan menyala lambat secara stabil
10	90%	Pada Variabel Resistor tegangan 90 k ohm akan menyala lambat secara stabil
11	100%	Pada Variabel Resistor 100 k ohm akan menyala secara stabil

5. ANALISA

a. ANALISA JIKA SWITCH DIUBAH ON-OFF APA YANG TERJADI DENGAN DOUBLE SEVEN SEGMENT

- Rangkaian di atas adalah Rangkaian Counter. Rangkaian Counter itu adalah sebuah rangkaian penghitung angka, yang terbagi menjadi 2 yaitu Count up (penghitung naik/maju) yaitu dari angka kecil ke angka besar. Count down (penghitung turun/mundur) yaitu dari angka besar ke angka kecil.

- Rangkaian diatas adalah rangkaian Count Down, yaitu yang berarti rangkaian penghitung mundur alias penghitung dari angka terbesar ke angka terkecil. Analisa yang dapat saya simpulkan jika switch diubah ON-OFF apa yang terjadi dengan dengan double seven segment adalah angka di dalam double seven segment bisa berhenti ketika switch di ubah menjadi OFF dan berjalan kembali apabila switch diubah menjadi ON.

- Jika switch diubah menjadi OFF, dengan otomatis pada double seven segmen akan berhenti. Sedangkan jika switch diubah menjadi ON, maka dengan otomatis angka di dalam double seven segmen berubah secara berurutan dari angka terbesar menuju angka terkecil yang akan bergantian secara berurutan.

- Pada rangkaian 14 A, bila switch 1 di on – off kan secara manual pada rangkaian double seven segment display akan menampilkan angka dengan sistem COUNT DOWN atau yang disebut penghitung angka turun/mundur yaitu dari angka terbesar ke terkecil secara berurutan. Setelah double seven segmen telah mencapai angka terkecil, di double seven segmen display otomatis akan kembali lagi ke angka terbesar dan bila switchnya di ON-OFF kan kembali secara manual, akan berjalan lagi seperti biasa dari angka terbesar ke yang terkecil.

- Pada rangkaian 14 B jika dipasang variable resistor sebesar 10k ohm angka di DS1/double seven segmen akan menyala rangkaiannya dengan cepat dari angka terbesar sampai terkecil. Setelah sampai angka 00 di rangkaian tersebut akan menyala lagi secara cepat kembali. Bila diberi tegangan 20k ohm sampai 100k ohm rangkaiannya akan menyala semakin lambat.

- Pada rangkaian 14 B jika switch di OFF kan, rangkaian double seven segmen akan terhenti, tetapi apabila switch di ON kan akan menyala kembali melanjutkan angka yang terakhir sebelum di OFF kan secara berurutan. Bila dipasang potensiometer tegangan sebesar 0% sampai 100% angka di double seven segmen akan menyala secara perlahan secara stabil.

b. ANALISA DARI TABEL KONVERSI BCD KE SEVEN SEGMENT JIKA VR DIPUTAR

0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%

NO	TEGANGAN VR	KESIMPULAN	KET
1	0%	Pada potensiometer tegangan 0% akan menyala perlahan secara stabil.
2	10%	Pada potensiometer tegangan 10% akan menyala perlahan secara stabil.
3	20%	Pada potensiometer tegangan 20% akan menyala perlahan secara stabil .
4	30%	Pada potensiometer tegangan 30% akan menyala perlahan secara stabil
5	40%	Pada potensiometer tegangan 40% akan menyala perlahan secara stabil
6	50%	Pada potensiometer tegangan 50% akan menyala peralahan secara stabil
7	60%	Pada potensiometer tegangan 60% akan menyala perlahan secara stabil
8	70%	Pada potensiometer tegangan 70% akan menyala perlahan secara stabil
9	80%	Pada potensiometer tegangan 80% akan menyala perlahan secara stabil
10	90%	Pada potensiometer tegangan 90% akan menyala perlahan secara stabil
11	100%	Pada potensiometer tegangan 100% akan menyala perlahan secara stabil

6. KESIMPULAN

Dari data di atas saat suatu Rangkaian Count Down BCD diberi tegangan sebesar 9 Volt, yang di hubungkan dengan VR sebesar 1%-100%,yang dihubungkan juga dengan IC 555 (sebagai Astabil Multivibrator), IC 74LS192, dan, IC 74LS47 dapat di ambil kesimpulan data sebagai berikut : Suatu Rangkaian Counter Down BCD dapat berjalan jika saklar di nyalakan (ON) Dan akan berhenti saat di tekan tombol (OFF), dari data pengamatan juga dapat di lihat bahwa kecepatan bergantinya suatu Rangkaian Count Down BCD tergantung pada Kapasitas VR yang di berikan semakin kecil kapasitas VR maka semakin cepat bergantinya nyala lampu pada Rangkaian Count Down BCD, begitupun sebaliknya semakin besar kapasitas VR yang diberikan dari rangkaian Count Down BCD semakin lambat pula bergantinya nyala lampu pada Double Seven Segment, dan bergantinya lampu pada Rangkaian Count Down BCD trersebut juga tak lepas dari peran IC 555 pada rangkaian tersebut yang berperan sebagai Astabil Multivibrator yang mengendalikan jalannya lampu pada Double Seven Segmen tersebut.