abstrak - Universitas Hasanuddin

MAKALAH
PERANCANGAN SISTEM DIGITAL
DOSEN : IR. H. TAHIR ALI
TAMPILAN HURUF “ d I G I t a L” PADA SEVENT SEGMNET
DENGAN KONFIGURASI GERBANG LOGIKA
OLEH
NAMA
STB.
:DIDMAN
: D41104730 - 1
R.
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO TELEKOMUNIKASI
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM NON REGULAR
UNIVERSITAS HASANUDDIN
I.
ABSTRAK
Tampilan huruf “ d I G I t a L “ pada sevent segment adalah suatu contoh
perancangan sistem digital dengan menggunakan Electronics Workbench (EWB)
sebagai edia simulasi rangkaian.
Rancangan ini merupakan aplikasi dari Gerbang Logika yang dikonfigurasi
sedemikian rupa dari suatu output yang diinginkan untuk menampilkan karakter
huruf “ d I G I t a L “ pada sevent segment secara bergantian.
Dari hasil perancangan ini digunakan sebuah IC Counter yaitu Decade Counter
yang dipicu oleh Clock yang dibangkitkan oleh Generator Clock. Output counter
akan terhubung dengan
konfigurasi Gerbang Logika yang telah disesuaikan
dengan output yang diinginkan pada sevent segment, sehingga akan menampilkan
karakter huruf “ d I G I t a L “.
II.
PERANCANGAN RANGKAIAN
Untuk menghasilkan output tampilan huruf “ d I G I t a L “ pada sevent
segment, maka sebelum merancang rangkain perlu dibuat blok
diagram yang
menggambarkan secara keseluruhan rangkaian yang akan dibuat.
INPUTCLOCK
CLOCK
INPUT
DECADE
DECADE
COUNTER
COUNTER
RANGKAIAN
RANGKAIAN
GERBANG
GERBANG
LOGIKA
LOGIKA
Gambar II.1. Blok Diagram Rangkaian
SEVENT
SEVENT
SEGMENT
SEGMENT
II.1.
INPUT CLOCK
Input clock dalam rangkaian ini berfungsi untuk memberikan/mensuplay
Clock yang akan memicu IC Counter untuk dapat berfungsi dengan baik. Input
clock dapat bersumber dari Generator Clock atau Function Generator.
Dalam perancangan ini digunakan Generator Clock dengan output 1 Hz, tetapi
dapat pula diatur sesuai dengan keinginan kita. Besarnya Frekuensi Generator
Clock menentukan delay time untuk perubahan satu kode desimal.
T
1
1
, f  1Hz , T 
 1Sc
f
1Hz
Jadi setiap satu detik, huruf pada sevent segment akan berubah. Untuk membuat
waktu tunda lama, maka digunakan frekuensi clock yang lebih kecil.
II.2.
DECADE COUNTER
Counter merupakan rangkaian pencacah yang menanggapi setiap
perubahan clock atau
suatu rangkaian logika kombinasional yang mampu
mengubah bilangan biner (BCD) ke dalam bentuk decimal.
Dalam perancangan ini digunakan counter jenis Decade Counter atau BCD Counter
Tipe 7490 dimana output 4 biner dengan jumlah desimal 9 atau sampai clock 10
sehingga biasa disebut Counter Modulus – 10.
Gambar II.2. IC Decade Counter 7490
II.3.
GERBANG LOGIKA
Konfigurasi Gerbang Logika untuk membuat tampilan huruf “ d I G I t a
L “ pada sevent segment dihasilkan dari beberapa tahap perancangan.
II.3.1. Membuat Tabel Kebenaran
Tabel kebenaran yang dimaksud adalah output yang diinginkan untuk
setiap
huruf
yang
akan
ditampilkan
pada
sevent
segment
dengan
merepresentasikan sebagai kode biner “1” dan “0”, dimana “1” apabila segment
menyala dan “0” apabila tidak menyala.
Hal ini dapat dilihat pada table berikut ini.
DECI
TAMPILAN
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g
0
D
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
I
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
2
G
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
3
I
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
4
T
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
5
A
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
6
L
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
MAL
7
Tabel 1. Tabel Kebenaran/ output Sevent Segment
Karena IC counter 7490 merupakan counter Mod – 9 yang memiliki Output
Binary sampai clock yang ke-9 jadi memungkinkan untuk menampilkan sampai 9
huruf secara bergantian, tetapi yang digunakan dalam perancangan ini hanya 6
huruf dan 1 untuk waktu tunda, selebihnya diabaikan artinya output QD
diabaikan, tetapi ini berakibat pada clock ke-8 dan ke-9 akan berulang sama pada
clock 0 dan 1, artinya dua huruf pertama akan berulang dua kali. Hal ini bisa
diatasi dengan melakukan reset setelah clock ke 7 sehingga secara otomatis akan
kembali ke clock awal.
II.3.2. Penyederhanaan dengan K-Map
Untuk menghindari penggunaan terlalu banyak konfigurasi gerbang
logika, maka perlu dilakukan penyederhanaan untuk setiap output segment dari a
sampai f dengan metode K-Map.
Untk segment a
ABC + ABC
1
1
Untuk segment b
B C
1
1
1
+
1
Untuk Segment c
1
1
1
1
C + ABC
1
Untuk segment d = e
1
1
1
1
1
A + BC
A C
+
A B C
Untuk segment f
1
1
1
AB + AC
1
AC + BC
Untuk segment g
1
1
1
Tabel 2. Tabel Penyederhanaan K-Map
II.3.3. Membuat Rangkaian gerbang Logika
Dari
hasil
penyederhanaan
diatas,
menggunakan gerbang logika seperti berikut :
diimplementasikan
dengan
Gambar II.2. Gambar Konfigurasi Gerbang Logika
II.4.
SEVENT SEGMENT
7 Segment Led adalah display yang terbentuk dari 7 kelompok segment
led yang diatur sedemikian rupa sehingga bisa membentuk angka-angka dan
beberapa karakter.
Sevent segment merupakan konfigurasi 7-segment yang terbuat dari bahan yang
mengeluarkan cahaya ketika dilewati oleh arus listrik
Gambar II.2. Sevent Segment
Sevent segment terdiri dari 2 macam yaitu Common Anoda dan Common
Catoda. Dalam perancangan ini digunakan sevent segment common catoda
dimana setiap segment akan menyala apabila input anoda diberi arus listrik yang
lebih besar dari tegangan dalam dioda yaitu 0,2 volt.
III.
SIMULASI
Untuk keperluan simulasi digunakan Electronics Workbench (EWB) Versi
5.12 dengan rangkain lengkap sebagai berikut :
Gambar III.1. Gambar Rangkaian dengan Konfigurasi Gerbang Logika
Untuk simulasi bisa hanya digunakan gerbang logika tetapi dalam Aplikasi
untuk perancangan Hardware, maka gerbang-gerbang logika tersebut harus
digantikan dengan
IC (Integrated Circuit) yang merepresentasikan masing-
masing gerbang logika yang digunakan.
Gambar III.2. Gambar Rangkaian dengan Representasi IC
Dalam perancangan ini digunakan 7 Buah IC yaitu AND gate 2 input (7408) 2
buah, OR gate 2 Input (7432) 2 buah, AND gate 3 input (7411) 1 buah, OR gate 3
input (4075) 1 buah dan 1 buah IC inverter (7404).
IV. KESIMPILAN DAN SARAN
KESIMPULAN

Kita dapat merancang sebuah rangkaian
menggunakan gerbang logika
dengan mengacu kepada output yang diinginkan

Rangkaian dengan
disimulasikan
pada
menggunakan gerbang logika bisa langsung
Electronics
Workbench
(EWB)
tetapi
untuk
implementasi pada perancangan Hardware harus digantikan dengan
representasi Integrated Circuit (IC) untuk masing-masing gerbang.
SARAN

Apabila menggunakan counter yang output Clocknya melebihi output
tampilan pada sevent segment, maka disarankan untuk melakukan reset
pada clock terakhir untuk output yang diinginkan sehingga secara otomatis
akan kemabli ke clock awal sehingga tidak terjadi pengulangan karakter
tampilan.

Untuk menampilkan lebih dari 9 karakter bisa menggunakan counter
Modulus 13 atau yang lebih besar lagi, atau membuat rangkaian IC 7490
secara kaskade.