prinsip kerja rangkaian dadu elektronik

TUGAS PEMROGRAMAN SISTEM DIGITAL
RANGKAIAN DADU ELEKTRONIK
Ir. H. Tahir Ali
Disusun Oleh :
ADILAH AFRIANTY SAID
D410 06 004
UNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN ELEKTRO PROG. D3 PROFESIONAL
SUB. PROG. TEKNIK INFORMATIKA (TF)
2008
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB I
PENDAHULUAN
Saat ini penggunaan dadu tidak hanya terbatas pada permainan anakanak saja, penggunaan dadu dewasa ini telah telah banyak merambah
keberbagai bidang walau dalam bentuk yang sedikit berbeda. Akan tetapi
pada dasarnya peralatan tersebut memiliki prinsip dasar yang sama dengan
dadu biasa.
Undian-undian yang sering kita lihat dilayar televisi misalnya, pada
dasarnya untuk mengundi beberapa nomor telepon atau SMS dari pemirsa itu
dapat kita lakukan dengan menggunakan suatu alat yang prinsipnya sama
seperti dadu biasa. Akan tetapi dadu disini tidak bekerja secara manual tetapi
secara digital, sehingga untuk mengundi beberapa nomor telepon pemirsa
dapat dilakukan dalam waktu yang sangat singkat, selain itu karena
pengundian dilakukan oleh alat elektronika, maka jumlah nomor yang diundi
tidak terbatas pada 6 nomor saja akan tetapi jumlah tersebut dapat ditambah
tergantung dari kemampuan rangkaian elektronik yang kita gunakan.
Selain digunakan untuk mengundi nomor telepon, maka prinsip dasar
dadu dapat pula digunakan untuk mengacak soal-soal pertanyaan yang biasa
dilakukan oleh kuis-kuis di TV. Disamping kedua contoh diatas masih
banyak lagi hal-hal yang dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan
suatu alat yang memiliki prinsip dasar seperti dadu.
Untuk mengacak berbagai nomor telopn atau pertanyaan pada kuis-kuis
alat yang digunakan mempunyai rangkaian yang cukup kompleks. Akan
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
2
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
tetapi untuk keperluan permainan anak-anak, maka kita dapat membuat suatu
dadu elektronik yang memiliki rangkaian yang sangat sederhana. Rangkaian
dadu elektronik untuk permainan anak-anak bekerja persis sama dengan dadu
biasa, yaitu mengundi unculnya angka 1 sampai dengan angka 6.
Keuntungan yang diperoleh dari rangkaian dadu elektronik ini antara
lain:
 Untuk melakukan pengundian dapat dilakukan dalam waktu yang sangat
singkat, karena untuk mengundi pemain cukup menekan saklar sesaat.
 Undian yang dilakukan lebih adil jika dibanding dadu manual. Selain itu
dapat mencegah kecurangan dari seorang pemain, seperti yang sering
terjadi pada permainan yang menggunakan dadu manual.
 Karena rangkaian dadu elektronik ini telah dilengkapi oleh suatu
tampilan desimal (seven segment), maka kita tidak perlu lagi bersusah
payah untuk menerjemahkan nomor yang naik karena bilangan
desimalnya akan tampak langsung pada seven segment. Tidak seperti
pada dadu manual yang setiap angka diwakili oleh jumlah titik yang
berbeda, sehingga undian yang naik perlu untuk diterjemahan lagi.
 Dalam permainan yang menggunakan dadu biasa sering kali terjadi
kesalahan pembacaan karena titik titik yang terdapat pada dadu tersebut
telah pudar warnanya. Hal tersebut dapat dihindari pada penggunaan
dadu elektronik karena selama supply daya ke rangkaian tetap terjaga
maka angka yang tertera pada tampilan seven segment akan tampak
dengan jelas. Bahkan anak-anak akan lebih menyukainya karena dadu ini
dapat tetap digunakan walaupun ditempat yang gelap.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
3
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
 Biaya yang diperlukan untuk pembuatan rangkaian dadu elektronik ini
relatif murah dan dapat digunakan selama rangkaian masih berfungsi
dengan baik dan dapat dibuat dengan ukuran yang kecil sehingga mudah
dibawah kemana-mana, tidak seperti pada dadu manual yang harus
diganti karena mata dadu yang digunakan relatif kecil dan sering
dihilangkan oleh anak-anak..
Selain memiliki beberapa kelebihan, rangkaian dadu elektronik ini juga
memiliki beberapa kekurangan, yaitu antara lain:
 Kerja dari dadu elektronik ini tergantung dari supply daya ke rangkaian,
sehingga dalam jangka waktu tertentu perlu dilakukan penggantian
battery.
 Untuk permainan yang menggunakan dua mata dadu sekaligus lebih
efisien jika menggunakan dadu biasa, karena untuk keperluan itu kita
juga harus menggunakan dua rangkaian dadu elektronik, kecuali jiga
pengundian dilakukan secara dua kali.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
4
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB II
TEORI DASAR
Dadu Elekronik untuk permainan anak-anak, seperti halnya dengan
dadu yang lazim kita kenal, merupakan suatu rangkaian yang dapat mengacak
munculnya angka 1, 2, 3, 4, 5, 6 dengan peluang yang sama besar.
Pada dasarnya rangkaian dadu elektronik ini merupakan suatu rangkaian
counter yang dapat mencacah dari angka 1 sampai 6 secara berualang ulang (
1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2, 3, dst ). Secara keseluruhan rangkaian dadu elektronik ini
tersusun dari 4 bagian rangkaian yang berbeda, yaitu : Rangkaian
Pendetak/Clock, Rangkaian Counter, Rangkaian Decoder, dan Display
Output. Diagram blok dari rangkaian ini dapat digambarkan sebagai berikut:
CLOCK
A.
SAKLAR
COUNTER
7-SEGMENT
&
DISPLAY
Rangkaian Pendetak (CLOCK)
Untuk membangun sebuah rangkaian clok pada permainan elektronik
ini digunakan sebuah IC 555, yang dioprasikan sebagai multivibrator astabil.
Gambar dibawah adalah bagan
skematik pewaktu IC NE 555 yang
disederhanakan. Dari gambar tampak bahwa pembanding pertama
mempunyai sebuah masukan ambang (kaki 6) dan sebuah masukan kendali
(kaki 5). Pada banyak pemakaian, masukan kendali tidak digunakan,
sehingga tegangan kendalinya sama dengan +2 Vcc/3. Apabila nilai
tegangan ambang lebih besar dari tegangan kendali, maka keluaran dari
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
5
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
pembanding/komparator akan menjadi tinggi dan keluaran pembanding ini
akan menset flip-flop.
Kolektor dari transistor pembuang dihubungkan ke kaki 7. Bila
penyemat 7 ini dihubungkan dengan capasitor eksternal, maka keluaran Q
yang tinggi dari flip-flop akan menjenuhkan transistor dan mengosongkan
kapasitor. Bila Q rendah, transistor akan berfungsi sebagai saklar terbuka
dan kapasitor akan diisi.
Sinyal output (kaki 3) diambil dari sinyal komplementer Q dari flipflop. Bila eksternal reset (kaki 4) ditanahkan maka alat akan tidak bekerja.
Set/reaset ini terkadang amat berguna akan tetapi pada banyak pemakaian
reset luar ini tidak digunakan dan kaki 4 dari IC dihubungkan langsung
dengan catu daya.
Masukan pembali pada komarator kedua merupakan pemicu / trgger
(kaki 2). Karena dihubungkan dengan pembagi tegangan, maka masukan tak
membalik mempunyai tegangan tetap + Vcc/3. bila tegangan masuk pemicu
sedikit lebih rendah dari + Vcc/3 maka keluaran dari komparator 2 akan
menjadi tinggi dan akan mereset flip-flop.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
6
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
B. SAKLAR
Saklar berfungsi untuk mengatur sinyal detak yang akan masuk dari
rangkaian clock ke rangkaian counter IC 74192. Apabila tombol saklar
ditekan, maka counter akan terus mencacah dengan frekuensi yang cukup
tinggi. Pada saat tombol saklar dilepas maka counter akan berhenti
mencacah dan nilai cacahan biner terakhir akan disimpan dalam flip-flop
pada counter IC 74192.
C. Rangkaian Pencacah (COUNTER)
Ada dua macam pencacah (counter) yaitu pencacah asinkron dan
pencacah sinkron. Kedua jenis ini berbeda dalam hal masukan sinyal
detaknya dan kemampuannya dalam mencacah.
Dalam rangkaian dadu elektronik ini kita menggunakan suatu pencacah
singkron yang terdapat dalam sebuah IC 74192. IC 74192 ini merupakan
UP/DOWN counter, sehingga dapat mencacah naik, maupun mundur sesuai
pengaturannya. Akan tetapi dalam rangkaian dadu elektreonik IC 74192
diatur sebagai UP COUNTER saja.
IC 74192 juga merupakan suatu “PENCACAH PRESETABEL” atau
pencacah yang dapat dipreset. Pencacahan dapat dimulai dari bilangan
yang lebih besar dari nol. Pada gambar dibawah merupakan IC 74192
beserta gambar rangkaian dalammya, pencacahan dimulai dari D C B A,
suatu bilangan biner antara 0 0 0 0 dan 1 1 1 1.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
7
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
LOAD merupakan saluran kendali dari IC 74192. bila masukan dari
saluran LOAD tinggi, semua gerbang-gerbang NAND memiliki keluaran
tinggi. Sehingga masukan preset dan clear dari setiap flip-flop menjadi tidak
aktif, yang mengakibatkan rangkaian akan mencacah. Masukan data dari D
sampai A sama sekali tidak memberikan pengaruh karena gerbang-gerbang
NAND tidak aktif. Pada waktu saluran LOAD mendapat masukan rendah,
masukan masukan data D C B A akan lolos melewari gerbang NAND dan
melakukan preset terhadap pencacah sehingga keluaran Qd Qc Qb Qa
dari pencacah akan menjadi D C B A.
Pada rangkaian dadu eletronik IC 74192 digunakan sebagai suatu
pencacah modulus-6, yang mulai mencacah dari bilangan biner 0 0 0 1
sampai 0 1 1 1, kemudian kembali lagi ke 0 0 0 1. hal ini dapat dilakukan
dengan jalan mengumpan balikkan output Qc, Qb dan Qa ke masukam
LOAD melalui suatu gerbang NAND-3 imput yaitu IC 7410.
74192 16 • Up/Down Decade Counter BCD
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
8
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
PIN DESCRIPTION
No. PIN
SYMBOL
NAMA DAN FUNGSI
3, 2, 6, 7
QA sampai QD
4
CPD
Input Clock DOWN COUNTER
5
CPU
11
LOAD
Input Clock UP COUNTER
Asynchronous Parallel Load Input (Active
LOW) / Input Kendali
Output Flip-Flop
12
CARRY
13
BORROW
Output UP Counter
14
CLEAR
15, 1, 10, 9
DA sampai DD
8
GND
Ground (0 Volt)
16
Vcc
Supply Tegangan Positif
Output DOWN Counter
Asynchronous Reset Input
Input Data
Gambar rangkaian dalam IC 74192
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
9
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
7410
• Triple Input NAND gate
D. Rangkaian & Display Seven Segment
Seperti halnya pengkode, dekoder juga merupakan suatu penerjemah
kode. yang terdiri dari rangkaian logika gabungan dengan beberapa masukan
dan beberapa keluaran. Kebanyakan dekoder telah dipaketkan dalam suatu
paket IC tunggal. Terdapa berbagai jenis rangkaian decoder, akan tetapi
rangkaian decoder yang paling sering digunakan adalah rang kaian decoder
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
10
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
“BCD-to DECIMAL DECODER” dan rangkaian decoder “BCD-to SEVEN
SEGMENT DECODER”.
Rangkaian “BCD to DECIMAL DECODER” adalah rangkaian yang
berfungsi mengontrol penampilan/displiay dari bilangan-bilangan sandi
BCD (bilangan biner 4 bit) menjadi bilangan desimal yang biasa. Displainya
biasanya berupa tabung angka (Nixie Tube) yaitu filamen-filamen yang
berbentuk angka angka desimal 0 samapai 9. Dengan demikian rangkaian
“BCD to DECIMAL DECODER” ini mempunyai sepuluh jalan keluaran,
yaitu line 0, line 1, line 2,… dan line 9, dimana masing-masing line tersebut
bertugas untuk mengontrol filamen mana yang akan aktif/menyala.
Decoder yang digunakan pada rangkaian dadu elektronik adalah
rangkaian “BCD to SEVEN SEGMENT DECODER”. Seperti halnya
rangkaian BCD to DECIMAL DEKODER, rangkaian decoder jenis ini juga
menerjemahkan kode BCD 8421 kesuatu displai. Akan tetapi display atau
tampilan yang dikontrol oleh dekoder jenis ini berupa unit praga yang terdiri
dari 7 buah LED yang telah disusun sedemikian rupa sehingga dapat
menampilkan bentuk-bentuk bilangan desimal. Ketujuh led tersebut
biasanya telah dipaketkan dalam satu IC yang disebut SEVEN SEGMENT.
Karena rangkaian decoder ini mengontrol display yang berupa seven
segment maka terdapat 7 buah jalan keluaran, tidak seperti pada rangkaian
BCD to DECIMAL DECODER yang memiliki 10 buah jalan keluaran.
Contoh decoder jenis ini yang paling sering digunakan adalah IC 7447,
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
11
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
Adapun tabel kebenaran dari IC 7447 adalah sebagai berikut:
BI/
MASUKAN
KELUARAN
RBO
LT RBI D C B A
a
H
H
L L L L H
ON ON ON ON ON ON OFF
H
X
L L L H H
OFF ON ON OFF OFF OFF OFF
H
X
L L H L H
ON ON OFF ON ON OFF ON
H
X
L L H H H
ON ON ON ON OFF OFF ON
H
X
L H L L H
OFF ON ON OFF OFF ON ON
H
X
L H L H H
ON OFF ON ON OFF ON ON
H
X
L H H L H
OFF OFF ON ON ON ON ON
H
X
L H H H H
ON ON ON OFF OFF OFF OFF
H
X
H L L L H
ON ON ON ON ON ON ON
H
X
H L L H H
ON ON ON OFF OFF ON ON
H
X
L L H L H
ON ON OFF ON ON OFF ON
H
X
L L H H H
ON ON ON ON OFF OFF ON
H
X
L H L L H
OFF ON ON OFF OFF ON ON
H
X
L H L H H
ON OFF ON ON OFF ON ON
H
X
L H H L H
OFF OFF ON ON ON ON ON
H
X
L H H H H
ON ON ON OFF OFF OFF OFF
X
X
X X X X L
OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF
H
L
L L L L L
OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF
L
X
X X X X H
ON ON ON ON ON ON ON
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
b
c
d
e
f
G
12
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
Dari tabel kebenaran diatas tampak bahwa apabila pada imput IC 7447
terdapat sebuah kode bilangan biner, misalnya kode biner dari desimal “ 5 “
yaitu “ 0 1 0 1 ” maka ketujuh keluaran IC 7447 yaitu a, b, c, d, e, f
dan g, berturut-turut bernilai logika
“ 1 0 1 1 0 1 1 ”. sehingga bila di
inputkan ke SEVEN SEGMENT akan menayangkan angka desimal “5”
pada seven segment tersebut.
Seven segment merupakan suatu alat praga yang tersusun dari 7 buah
led yang diatur sedemukian rupa, sehingga dapat menampilkan bentukbentuk bilangan desimal tertentu. Selain bentuk bilangan desimal, seven
segment juga dapat menampilkan bentuk huruf tertentu tergantung iput yang
diberikan pada kaki-kaki lednya.
Ketujuh input yang masuk ke kaki a, b, c, d, e, f dan g dari seven
segment biasanya diabil dari output suatu rangkaian decoder. Input dari
decoder ini yang mengatur led-led mana yang harus menyala agar seven
segment dapat menayangkan bilangan desimal tertentu. Misalnya untuk
dapat menayangkan bilangan desiamal “4” maka led yang harus menyala
adalah led b, c, f, dan g, sedangkan ketiga led yang lain tidak aktif.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
13
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
PRINSIP KERJA RANGKAIAN DADU ELEKTRONIK
Bila tombol saklar ditekan maka sinyal detak akan masuk ke rangkaian
counter sehingga counter tersebut mulai mencacah. IC 74192 dirangkai
sehingga mencacah mulai dari bilangan biner 0001 kemudian 0010, 0011,
0100, dst. Apabila cacahan telah sampai pada bilangan biner 0110 maka ia
akan kembali mencacah mulai dari 0001.
IC 74192 disini berfungsi sebagai sebuah pencacah modulus-6. Hal ini
dapat terjadi karena masukan data dari IC 74192 telah diatur sedemikian
rupa ( imput ”A” terhubung ke VCC sehingga bernilai logika 1, sedangkan
imput “B”, “C” dan “D” terhubung ke ground sehingga bernilai logika 0).
Selain itu output IC 74192 yaitu Qa, Qb dan Qc, diumpankan kembali
kemasukan LOAD melalui sebuah gerbang
NAND-3 imput (IC 7410).
Sebenarnya IC 74192 mencacah sampai bilangan biner 0 1 1 1, akan tetapi
karena adanya umpan balik ke masukan LOAD tersebut, maka pada saat
cacahan masuk ke angka biner 0 1 1 1, maka pencacah akan langsung
dipreset sehingga cacahannya menjadi
0 0 0 1. Adapun hasil cacahan
bilangan 0 1 1 1 tidak tampak pada seven segment itu disebabkan karena
waktunya yang sangat singkat, yang mana nilai cacahan kemudian segera
berganti menjadi 0 0 0 1. ( sekitar 1 uS )
Apabila tombol saklar tetap ditekan maka counter akan terus mencacah
dengan frekuensi yang cukup tinggi. Pada saat tombol saklar dilepas maka
counter akan berhenti mencacah dan nilai cacahan biner terakhir akan
disimpan dalam flip-flop pada Counter 74192. Satu hal yang perlu di ingat
pada rangkaian dadu elektronik ini bahwa frekuensi clock yang digunakan
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
14
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
haruslah cukup tinggi, sehingga ketika pemain menekan saklar kemudian
melepaskannya dalam waktu yang singkat maka pulsa yang masuk ke
counter sudah cukup banyak. Artinya cunter telah berkali-kali mengulang
cacahanyya dengan kecepatan yang tinggi, sehingga pemain tidak dapat
mengamati hasil cacahan dan tidak dapat menebak nilai cacahan yang
terakhit ketika ia melepas saklar. Yang jelas makin tinggi frekuensi clok
maka makin sulit kita menebak angka dadu berapa yang akan muncul
sehingga permainan akan semakin adil.
Nilai biner terakhir yang tersimpan pada counter ini akan dimasukkan
ke input Rangkaian Decoder yang menggunakan IC7447 ( pengkode BCD
ke seven segment). Pada Rangkaian decoder ini input biner yang berasal dari
conter tersebut akan dikodekan sehingga dihasilkan tujuh buah keluaran
yang akan menggerakkan Tampilan LED-seven segment. Sehingga pada
seven segment akan tampak bilangan desimal ( antara 1 sampai 6 ) yang
sesuai dengan nilai biner dari cacahan terakhir rangkaian couter.
Adapun fungsi dari ketujuh resistor 150 ohm adalah untuk menbatasi
arus yang masuk ke seven segment, sehingga komponen tidak mudah rusak.
Ketujuh buah gerbang INVERTER yang terletak pada output decoder 7447
berfungsi untuk menbalik nilai logika keluaran dari decoder karena seven
segment yang digunakan adalah jenis common anoda, sedangkan decoder
7447 adalah decoder untuk mengontrol displai seven segment common
catoda.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
15
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB III
KOMPONEN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN
A.
KOMPONEN
Pada gambar rangkaian dadu elektronik komponen-komponen yang
digunakan antara lain :
1. Sebuah Resistor 33 KΏ ( pada simulasi diganti dengan nilai 4,4 KΏ).
2. Sebuah Resistor 10 KΏ (pada simulasi diganti dengan nilai 5 KΏ).
3. Sebuah Capasitor 0,33 uF (pada simulasi diganti dengan nilai 0,1 uF).
4. Sebuah gerbang NAND-3 input / IC 7410.
5. Sebuah Pencacah singkron / IC 74192.
6. Sebuah decoder/IC 7447 (Pada simulasi diganti dengan decoder IC 7448).
7. Sebuah sevent segment common anode.
8. Sebuah saklar.
9. Tujuh buah Resistor 150 Ώ.
10. Tujuh buag gerbang inveter pada sertiap keluaran decoder 7447 (Dalam
simulasi tidak digunakan karena digunakan decoder 7448).
B. ALAT
Untuk menguji titik-titik tertentu pada rangkaian simulasi, digunakan alat
bantu yang berupa:
1. Osciloscope
2. Logic Analizer
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
16
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB IV
GAMBAR RANGKAIAN
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
17
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB V
PEMBAHASAN
Dalam simulasi yang dilakukan , kita dapat menjalankan rangkaian atau
mengundi suatu angka dengan jalan menekan-nekan tombol space pada
keyboard ataupun menclick-click pause pada monitor dengan menggunakan
mause. Ketika Rangkaian dijalankan maka counter belum mencacah karena
clock belum masuk ke rangkaian counter, bila kite menekan tombol space
maka saklar akan tertutup sehingga counter menerima sinyal clock dan mulai
mencacah. Apabila kita menekan tombol space untu kedua kalinya, maka
saklar akan tebuka dan konter berhenti mencacah sehingga pada seven
segment akan tampak angka yang keluar sebagai hasil pengundian.
Pada simulasi nilai komponen R dan C untuk rangkaian pendetak dirubah
dari nilai aslinya bertujuan untuk mendapatkan frekuensi clock yang lebih
besar, karena semakin besar frekuensi sinyal clock yang dimasukkan ke
counter maka angka dadu yang akan muncul akan semakin susah ditebak aleh
pemain, sehingga akan lebih adil.
Nilai komponen R dan c yang diubah yaitu :
Ra dari 33 KΏ menjadi 4,4 KΏ
Rb dari 10 KΏ menjadi 5 KΏ
C dari 0,33 uF menjadi 0,1 uF.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
18
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
Nilai komponen-komponen tersebut diubah untuk mendapatkan
frekuensi clock sebesar 1 KHz. Nilai tersebut diperoleh dari perhitungan
rumus:
1,44
f=
(Ra + 2.Rb). C
1,44
f=
= 1000 Hz
(4,4 K + 2.x 5 K ). 0,1 uF
Nilai yang diperoleh dari perhitungan diatas sesuai dengan besarnya
frekuensi clock yang diamati pada osciloscope pada pengamatan pertama.
Pada pengamatan pertema juga tampak bahwa apabila saklar ditekan terus
maka IC74192 akan terus mencacah dari 1 ke 6, kemudian kembali ke 1 lalu
menccah lagi sampai 6, dan seterusnya. Sehingga jika kita mengamati /
membandingkan sinyal clock dengan sinyal keluaran gerbang NAND, tampak
bahwa setiap 6 pulsa clock yang masuk ke counter maka nilai logika pada
keluaran gerbang NAND akan berubah dari 1 ke 0, kemudian kembali ke 1.
Perubahan itu berlangsung dalam waktu yang sangat singkat (kurang dari 1
uS) dan dalam waktu yang singkat inilah couter mengalami preset, sehingga
tampak bahwa counter tidak pernah mencacah sampai desimal 7 ( 0 1 1 1 ).
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
19
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
Pada pengamatan kedua, yang dilakukan untuk membandingkan sinyal
clock dengan keluaran dari counter ( Qa, Qb, Qc, dan Qd ) tampak bahwa nilai
Qa berubah setiap masuk satu pulsa clock ke counter, nilai Qb berubah setiap
masuk 2 pulsa clock ke counter . Akan tetapi pada pengamatan nilai Qc tidak
berubah setiap masuk 4 pulsa clock ke counter, tetapi ia berubah setiap masuk
3 pulsa clock yang masuk, hal ini disebabkan karena Counter mulai mencacah
dari desimal 1, selain itu ketika cacahan counter menjadi desimal 7 maka ia
akan langsung dipreset menjadi desimal 1, sehingga Qa hanya membutuhkan
3 pulsa clock untuk berubah nilai.
Pada pengamatan tampak pula bahwa nilai Qd tidak berubah dan selalu
bernilai logika 0. Hal ini disebabkan karena counter tidak pernah mencacah
sampai bilangan desimal 8. Selain itu sinyal keluaran yang diperoleh pada Qb
tampak tidak rata (tampak bahwa panjang pulsa yang muncul ada yang lebar
dan ada yang sempit secara bergantian ) hal ini juga disebabkan karena
counter diprogram untuk mulai mencacah pada desimal 1.
Pengamatan ketiga dilakukan terhadap output dari decoder ( a, b, c, d, e, f,
dan g ) yang dibandingkan terhadap input binernya ( Qa, Qc dan Qc). Hal
yang perlu diperhatikan disini bahwa Rangkaian decoder pada simulasi agak
sedikit berbeda dengan rangkaian aslinya. Pada rangkaian asli Decoder
menggunakan sebuah IC 7447 dan tujuh buah gerbang INVERTER pada
setiap keluaran decoder. Akan tetapi pada rangkaian simulasi yang digunakan
adalah IC 7448 sehingga tidak diperlukan lagi ketujuh gerbang INVERTER
tersebut.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
20
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
IC 7448 merupakan decoder sama seperti IC 7447. Bila diberikan imput
biner yang sama maka pada kedua IC decoder tersebut maka nilai logila dari
setiap outpunya selalu berkebalikan. Sehingga bila kite menggunakan IC 7448
maka kita tidak perlu lagi memakai ketujuh buah gerbang INVERTER dan
tampilan pada seven segmen sesui dengan nilai biner keluaran counter.
Sebenarnya kita juga dapat menggunakan IC 7447 tampa gerbang INVERTER
pada seriap outpunya, akan tetapi kita harus menggunakan seven segment
jenis common kotada. Dimana pada program simulasi Seven segment jenis
tersebut tidak tersedia.
Pada pengamatan ketiga tampak
bahwa setiap keluaran rangkaian
decoder (a, b, c, d, e, f, dan g) berubah ubah sessuai dengan nilai imput biner
yang akan dikodekan oleh rangkaian decoder tersebut. Yang jelas perubahanperubahan tersebut yang akan menyebabkan perubahan angka yang
ditayangkan pada seven segment.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
21
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
BAB VII
KESIMPULAN
Dari simulasi yang dilakukan terhadap rangkaian dadu elektronik maka
dapt diambil bebrapa kesimpulan, antara lain :
1. Pada dasarnya Rangkaian Dadu Elektronik ini merupakan suatu
rangkaian counter modulus-6. Akan tetapi agar rangkaian counter
dapat mengundi angka pada dadu, maka sinyal clock yang digunakan
haruslah memiliki frekuensi yang cukup tinggi.
2. Saklar yang digunakan untuk mengundi angka, sebenarnya berfungsi
untuk menghentikan sinyal clock yang masuk ke counter sehingga
pada saat clok yang masuk ke counter terputus maka counter akan
berhenti mencacah dan cacahan counter yang terakhit itulah yang
merupakan angkai yang naik dalam undian.
3. Adanya umpan balik yang dimasukkan ke saluran LOAD dari IC74192
menyebabkan counter seolah-olah hanya mencacah sampai desimal 6
saja. akan tetapi dari pengamtan pada osciloscope conter tetap
mencacah sampai angka desiamal 7, Cuma ketika cacahan menjacai
desimal 7 dalam waktu kurang dari
1 uS cunter langsung di preset
cacahannya menjadi desimal 1, karena adanya umpan balik yang
dimasukkan ke saluran LOAD.
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
22
Perancangan Sistem Digital
Tugas 3
DAFTAR PUSTAKA
1. Roger. L Tokheim. Elektronika Digital, Erlangga. Jakarte. 1995
2. Albert Paul Malvino. Elektronika Komputer Digital. Erlangga. Jakarta.
1996
3. Malvino, Barmawi. Prinsip-prinsip Elektronika. Erlangga. Jakarta. 1996
4. Ronald J Toci. Digital Systems Principles And Aplications. Prentice Hall
Inc. New Jersey. 1977
Adilah Afrianty Said
D410 06 004
23