NOSIS : 20190427-E
JURUSAN : KOMUNIKASI
MEMBUAT RANGKAIAN COUNT UP BCD TO SEVEN SEGMENT
1. TUJUAN : AGAR BAMASIS DAPAT MEMBUAT RANGKAIAN COUNT UP BCD TO SEVENT SEGMEN
2. ALAT DAN BAHAN :
a. IC 4026
b. IC 555
c. VR
d. SEVEN SEGMENT
e. LIVE WIRE
3. TEORI :
a. IC 4026
IC 4026 adalah 16-pin CMOS 7-segmen counter dari seri 4000. Jika input clock diberikan pulsa maka akan menghasilkan output dalam bentuk yang dapat ditampilkan pada layar 7-segmen. IC ini untuk menyederhanakan penggunaan dekoder desimal ke biner atau 7-segmen decoder pada rangkaian counter/pencacah, tetapi hanya terbatas digunakan untuk menampilkan (desimal) digit 0-9. Output dari 7 segmen adalah active ‘high” sehingga dibutuhkan 7 segmen yang komon katoda (negatif). Sedangkan tabel berikut menggambarkan output yang diberikan oleh IC saat diberikan pulsa clock :
Fungsi masing-masing pin IC CD 4026
IC 4026 adalah encoder, decoder sekaligus driver dalam satu komponen IC; sedang seven segment yang digunakan adalah common cathode (cc). Proses penghitungan tidak dapat dimanipulasi. Dapat digunakan pada rangkaian penghitung jumlah kendaraan dalam sistem parkir (ditambahkan rangkaian sensor), papan skor pertandingan, dan papan angka untuk ganti pemain.
Ini adalah lay out atas dari rangkaian penghitung digital. Mohon maaf ada kesalahan ketik pada resistor 2K3, seharusnya 2K2. Dan saklar yang digunakan untuk CLOCK dan RESET, keduanya adalah jenis saklar push button.
b. IC 555 SEBAGAI 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
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.
c. 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)
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 :
Tabel VR diputar
5. ANALISA
Analisa jika switch diubah ON-OFF apa yang terjadi dengan Seven Segmen
Dari analisa data diatas dapat di lihat IC 4026 dapat dijadikan sebagai rangkaian Penghitung Digital, Rangkaian ini dapat menghitung Maju (menghitung dari angka terkecil ke angka terbesar) dari 0 s.d 9, tanpa disulut pulsa astable, dengan cara menekan saklar tekan CLOCK (terhubung pada kaki 1 IC) dan hitungan dapat dikembalikan ke angka nol (0) dengan cara menekan saklar tekan RESET (terhubung pada kaki 10 IC).
- 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 UP BCD diberi tegangan sebesar 9 Volt, yang di hubungkan dengan VR sebesar 1%-100%,yang dihubunghakan juga dengan IC 555 dan IC 4026 sebagai astabil Multivibrator dapat di ambil kesimpulan data sebagai berikut : Suatu Rangkaian Counter UP 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 UP BCD tergantung pada Kapasitas VR yang di berikan semakin kecil kapasitas VR maka semakin cepat bergantinya nyala lampu pada Rangkaian Counter UP BCD, begitupun sebaliknya semakin besar kapasitas VR yang diberikan dari rangkaian Counter UP BCD semakin lambat pula bergantinya nyala lampu pada Seven Segment, dan bergantinya lampu pada Rangkaian Counter UP BCD trersebut juga tak lepas dari peran IC 555 dan IC 4026 pada rangkaian tersebut yang berperas sebagai Astabil Multivibrator yang mengendalikan jalannya lampu pada Seven Segmen tersebut.
Dari analisa data diatas dapat di lihat IC 4026 dapat dijadikan sebagai rangkaian Penghitung Digital, Rangkaian ini dapat menghitung Maju (menghitung dari angka terkecil ke angka terbesar) dari 0 s.d 9, tanpa disulut pulsa astable, dengan cara menekan saklar tekan CLOCK (terhubung pada kaki 1 IC) dan hitungan dapat dikembalikan ke angka nol (0) dengan cara menekan saklar tekan RESET (terhubung pada kaki 10 IC).
- Analisa dari tabel konversi BCD ke Seven Segmen jika VR diputar 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%.
Dari data di atas saat suatu Rangkaian Counter UP BCD diberi tegangan sebesar 9 Volt, yang di hubungkan dengan VR sebesar 1%-100%,yang dihubunghakan juga dengan IC 555 dan IC 4026 sebagai astabil Multivibrator dapat di ambil kesimpulan data sebagai berikut : Suatu Rangkaian Counter UP 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 UP BCD tergantung pada Kapasitas VR yang di berikan semakin kecil kapasitas VR maka semakin cepat bergantinya nyala lampu pada Rangkaian Counter UP BCD, begitupun sebaliknya semakin besar kapasitas VR yang diberikan dari rangkaian Counter UP BCD semakin lambat pula bergantinya nyala lampu pada Seven Segment, dan bergantinya lampu pada Rangkaian Counter UP BCD trersebut juga tak lepas dari peran IC 555 dan IC 4026 pada rangkaian tersebut yang berperas sebagai Astabil Multivibrator yang mengendalikan jalannya lampu pada Seven Segmen tersebut.
