NAMA : RIZQI SUBASTIAN
NOSIS : 20190427-E
JURUSAN : KOMUNIKASI

MEMBUAT RANGKAIAN COUNT DOWN BCD TO SEVEN SEGMENT

1. TUJUAN : AGAR BAMASIS DAPAT MEMBUAT RANGKAIAN COUNT DOWN BCD TO SEVENT SEGMEN


2. ALAT DAN BAHAN :

A. IC 74LS192
B IC 74LS47
B. IC 555
C. VR
D. DOUBLE SEVEN SEGMENT
E. LIVE WIRE


3. TEORI

A. 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-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.

Counter Time UP & DOWN (74LS192)

          Suatu rangkaian elektronika yang menggunakan system digital sering memerlukan suatu alat pencacah yang dapat melakukan seperti itu disebut dengan Binary Up Down Counter yang  dapat menghitung ke atas dan ke bawah dengan  mengatur suatu alat control tertentu. Pencacah seperti ini sering juga disebut dengan pencacah maju mundur. Pencacah maju yaitu pencacah dalam urutan meningkat, yakni urutan cacahnya adalah 0 – 1 – 2 – 3……….n-0.  Rangkaian Timer CountDown & CountUp adalah suatu rangkaian digit mulai angka 0 ( nol ) sampai tujuh atau CountUp dan mulai angka tujuh sampai angka 0 atau CountDown. Aplikasi dari rangkaian ini biasa digunakan untuk stopwacth ( CountUP ) dan untuk timer lampu lalu lintas ( CountDown ).

          

          Rangkaian ini memanfaatkan binary 4-bit dari IC 74LS192 yang kemudian output dari IC 74LS192 ini di proses lagi menggunakan IC 74LS47  yang selanjutnya di tampilkan oleh seven segment. Jika menggunakan seven segment decoder, maka IC 74LS47 tidak perlu Digunakan. Jika ingin membuat rangkaian ini, yang perlu diperhatikan adalah pembelian seven segment, yaitu seven segment dengan Common Anode. Rangkaian counter dengan tampilan seven segment adalah rangkaian elektronika yang sederhana dengan memanfaatkan prinsip kerja IC 555 dan tentunya IC 74LS192  sebagai driver seven segment. Seven segment display biasa tersusun atas 7 bagian yang setiap bagiannya merupakan LED (Light Emitting Diode) yang dapat menyala. Jika 7 bagian diode ini dinyalakan dengan aturan yang sedemikian rupa, maka ketujuh bagian tersebut dapat menampilkan sebuah angka. Seven-segment display membutuhkan 7 sinyal input untuk mengendalikan setiap diode di dalamnya. Setiap diode dapat membutuhkan input HIGH atau LOW untuk mengaktifkannya, tergantung dari jenis seven-segmen display tersebut. Jika Seven-segment bertipe common-cathode, maka dibutuhkan sinyal HIGH untuk mengaktifkan setiap diodenya. Sebaliknya, untuk yang bertipe common-annode, dibutuhkan input LOW untuk mengaktifkan setiap diodenya.

Gambar Rangkaian

IC 74LS192

B. IC 74LS47

          IC 74LS47 merupakan dekoder BCD ke seven segment yang berfungsi untuk menyalakan sevent segment mode common anode. Gambar dan konfigurasi pena-pena IC 74LS47 ditunjukkan pada gambar berikut : 

          

          Dekoder BCD ke seven segment mempunyai masukan berupa bilangan BCD 4-bit (masukan A, B, C dan D). Bilanga BCD ini dikodekan sehingga membentuk kode tujuh segmen yang akan menyalakan ruas-ruas yang sesuai pada seven segment. Masukan BCD diaktifkan oleh logika ‘1’, dan keluaran dari dekoder 7447 adalah aktif low. Tiga masukan ekstra juga ditunjukkan pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output), dan (ripple blanking input).

Berikut adalah Tabel kebenaran dari IC 74LS47 :

Pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output), dan (ripple blanking input).

LT' , Lamp Test, berfungsi untuk mengeset display, bila diberi logika ‘0’ maka semua keluaran dari IC ini akan berlogika 0. Sehingga seven segment akan menunjukkan angka delapan (8).

BI'/RBO' , Blanking Input/Row Blanking Output, berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC. Bila diberi logika “0” maka semua keluaran IC akan berlogika “1” dan seven segment akan mati.

RBI' , Row Blanking Input, berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC jika semua input berlogika “0”. Bila diberi logika “0”, diberi logika “1” dan diberi logika “0” maka semua keluaran IC akan berlogika “1” dan seven segment akan mati.

C. IC 555 SBG ASTABIL 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. Nilai resistansi RA dan RB sangat penting untuk pengoperasian astable multivibrator. Jika RB lebih dari setengah harga RA, rangkaian tidak akan berosilasi. Harga ini menghalangi sinyal triger turun dari harga dua pertiga VCC ke sepertigaVCC. Ini berarti IC tidak mampu untuk memicu kembali secara mandiri atau tidak siap untuk operasi berikutnya.

D. 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 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

5. ANALISA

      ANALISA JIKA SWITCH DIUBAH ON-OFF APA YANG TERJADI DENGAN SEVEN SEGMEN

         Dari analisa data diatas dapat di lihat IC 74LS192 dapat dijadikan sebagai rangkaian Penghitung Maju/Mundur, dan dapat dibuktikan pada raglkaian diatas rangkaian tersebut dapat menghitung Mundur (menghitung dari angka terbesar ke angka terkecil) dari 0 s.d 9, dengan menggunakan pulsa astable, dengan cara menekan saklar tekan CLOCK (terhubung pada kaki IC 555 sebagai Astabil Multivibrator ataupun Rangkaian pembangkit pulsa) dan hitungan dapat dikembalikan ke angka terbesar dengan cara menekan saklar (terhubung pada kaki Clock maupun Down).

 ANALISA DARI TABEL KONVERSI BCD KE SEVEN SEGMEN JIKA VR DIPUTAR 0%, 10%,20%, 30%, 40%,50%, 60%,70%,80%,90%,100%

6. KESIMPULAN 

          Dari data di atas saat suatu Rangkaian Counter DOWN BCD diberi tegangan sebesar 9 Volt, yang di hubungkan dengan VR sebesar 1%-100%,yang dihubunghakan 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 Counter Down BCD tergantung pada Kapasitas VR yang di berikan semakin kecil kapasitas VR maka semakin cepat bergantinya nyala lampu pada Rangkaian Counter Down BCD, begitupun sebaliknya semakin besar kapasitas VR yang diberikan dari rangkaian Counter Down BCD semakin lambat pula bergantinya nyala lampu pada Seven Segment, dan bergantinya lampu pada Rangkaian Counter Down BCD trersebut juga tak lepas dari peran IC 555 pada rangkaian tersebut yang berperan sebagai Astabil Multivibrator yang mengendalikan jalannya lampu pada Seven Segmen tersebut.