TEKNIK DIGITAL: October 2019

Tuesday, October 8, 2019

HOME

NAMA : A.A.SAGUNG ISTRI PUSPITASARI WIJAYANTI

NIM : 201831011

KELAS : C

Kemajuan teknologi di bidang elektronika berkembang begitu pesat semenjak ditemukannya transistor oleh Walter Houser Brattain pada tahun 1902. Dengan cepat perangkat semikonduktor ini menggantikan posisi tabung hampa karena ukurannya yang lebih kecil, tegangan kerjanya yang lebih rendah, konsumsi dayanya yang lebih kecil dan tentunya saja harganya yang jauh lebih murah. Transistor kemudian membawa kepada penemuan integrated circuit (IC), sebuah perangkat semikonduktor yang berisi dari beberapa buah transistor sampai jutaan transistor yang membentuk suatu rangkaian tertentu, dari penguat operasional (op-amp) sampai pengolahan sinyal digital (digital signal processor). Dari transistor inilah lahir mikrokontroler. Mikrokontroler telah banyak digunakan di berbagai peralatan elektronik, dari peralatan rumah tangga, perangkat audio-video, pengendali mesin-mesin industri sampai pada media penampil informasi.
Banyak sekali media penampil informasi yang digunakan diberbagai tempat yang berdampak pada pola hidup masyarakat yang cenderung semakin praktis. Dengan kemajuan yang cukup pesat banyak penampil informasi berbasis mikrokontroler seperti media penampil informasi dengan display 7 segmen. Namun display 7 segmen memiliki keterbatasan dalam menampilkan informasi, terutama untuk tampilan abjad / huruf-huruf tertentu, yang disebabkan oleh karena display 7 segmen hanya terdiri atas 7 buah LED display. Selain display 7 segmen media penampil informasi lainnya adalah dotmatrix. Jika dibandingkan dengan display 7 segmen, display dotmatrix mempunyai banyak kelebihan dalam hal penggunaannya. Display dotmatrix terbentuk oleh beberapa LED membentuk 8 kolom dan 8 baris (8x8) atau dengan ukuran lain. Kolom bisa berfungsi sebagai anoda (common anode) atau sebaliknya. Oleh karena itu penulis berkeinginan untuk membuat sebuat blog yang berisikan materi atau ilmu mengenai teknik digital tentang common anode yang dimana nantinya blog ini akan menjadi sarana belajar .

APA ITU TEKNIK DIGITAL

Digital berasal dari kata Digitus, dalam bahasa Yunani berarti jari jemari. Apabila kita hitung jari jemari orang dewasa, maka berjumlah sepuluh (10). Nilai sepuluh tersebut terdiri dari 2 radix, yaitu 1 dan 0, oleh karena itu Digital merupakan penggambaran dari suatu keadaan bilangan yang terdiri dari angka 0 dan 1 atau off dan on (bilangan biner). Semua sistem komputer menggunakan sistem digital sebagai basis datanya. Dapat disebut juga dengan istilah Bit (Binary Digit).

Peralatan canggih, seperti komputer, pada prosesornya memiliki serangkaian perhitungan biner yang rumit. Dalam gambaran yang mudah-mudah saja, proses biner seperti saklar lampu, yang memiliki 2 keadaan, yaitu Off (0) dan On (1). Misalnya ada 20 lampu dan saklar, jika saklar itu dinyalakan dalam posisi A, misalnya, maka ia akan membentuk gambar bunga, dan jika dinyalakan dalam posisi B, ia akan membentuk gambar hati. Begitulah kira-kira biner digital tersebut.

Konsep digital ini ternyata juga menjadi gambaran pemahaman suatu keadaan yang saling berlawanan. Pada gambaran saklar lampu yang ditekan pada tombol on, maka ruangan akan tampak terang. Namun apabila saklar lampu yang ditekan pada tombol off, maka ruangan menjadi gelap. Kondisi alam semesta secara keseluruhan menganut sistem digital ini. Pada belahan bumi katulistiwa, munculnya siang dan malam adalah suatu fenomena yang tidak terbantahkan. Secara psikologis, manusia terbentuk dengan dua sifatnya, yaitu baik dan buruk. Konsep Yin dan Yang ternyata juga bersentuhan dengan konsep digital ini.

Digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada sinyal digital. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah (21). Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22), berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah.

Teknologi digital memiliki beberapa keistimewaan unik yaitu:

1. Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang mengakibatkan informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.

2. Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.

3. Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.

4. Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimkannya secara interaktif.

Pada saat ini semakin banyak penggunaan teknik analog dan digital dalam suatu system untuk memanfaatkan keunggulan masing- masing. Tahapan terpenting adalah menentukan bagian mana yang menggunakan teknik analog dan bagian mana yang menggunakan teknik digital. Dan dapat diramalkan di masa depan bahwa teknik digital akan menjadi lebih murah dan berkualitas.

Contoh Sistem Digital:

1. Computer

2. Kamera Digital
3. Penunjuk Suhu Digital
4. Kalkulator Digital
5. Jam Digital

6. HP
7. Radio Digital

APA ITU SEVEN SEGMENT

Pengertian Seven Segment

Seven segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan untuk menampilkan angka / bilangan decimal. Seven segment ini terdiri dari 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda).

Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment. Untuk mempermudah pengguna seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder atau sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan.

Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7 segmen atau dot matriks. Jenis 7 segmen sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang led yang disusun membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf-huruf yang diperlihatkan dalam gambar tersebut ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi).

Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

Prinsip Kerja Seven Segmen

Prinsip kerja dari seven segment ini adalah inpuan bilangan biner pada switch dikonversi masuk kedalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut ke dalam bilangan desimal, yang mana bilangan desimal ini akan ditampilkan pada layar seven segmen. Fungsi dari decoder sendiri adalah sebagai pengkonversi bilangan biner ke dalam bilangan desimal.

Jenis-Jenis Seven Segmen

Seven segmen ada 2 jenis, yaitu Common Anoda dan Common Katoda

1. Common Anoda
Common Anoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki anoda LED dalam seven segmen. Common anoda diberi tegangan VCC dan seven segmen dengan common anoda akan aktif pada saat diberi logika rendah (0) atau sering disebut aktif low. Kaki katoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menentukan nyala LED.

2. Common Katoda
Common Katoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki katoda LED dalam seven segmen dengan common katodak akan aktif apabila diberi logika tinggi (1) atau disebut aktif high. Kaki anoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menentukan nyala LED.

PENGERTIAN COMMON ANODE

Pengertian Common Anode

common anoda merupakan deretan LED yang disusun dengan menggunakan anoda bersama. Dalam hal ini untuk menyalakannya dibutuhkan saklar yang menghubungkan kaki LED dengan ground.Common Anode adalah nilai common atau pin yang berlogika atau bernilai positif sedangkan Common Cathode berlogika atau bernilai negatif.

Perhatikan Gambar di Bawah ini

SEJARAH

Komunikasi antar makhluk hidup yang paling awal adalah suara, yang dibangkitkan oleh mulut, dan diterima oleh telinga. Apabila jarak antar makhluk yang berkomunikasi tersebut jauh diperlukan alat bantu berupa sesuatu yang dapat dilihat. Sebagai contoh, pada abad ke dua sebelum Masehi, orang Yunani menggunakan sinyal obor untuk berkomunikasi. Kombinasi dan posis iyang berbeda dari obor tersebut menghasilkan kombinasi huruf -huruf Yunani. Bentuk komunikasi menggunakan obor ini merupakan bentuk awal dari sistem komunikasi data. Suara drum, juga dapat digunakan untuk berkomunikasi dalam jarak jauh. Pada abad ke delapan belas, mulai diperkenalkan bendera semaphore untuk menyampaikan komunikasi. Bendera semaphore ini prinsipnya sama dengan nyala obor pada zaman Yunani, yang mengandalkan kemampuan penglihatan. Setiap kombinasi dari bendera semaphore yang dikibarkan menghasilkan kombinasi huruf -huruf Latin. Pemakaian bendera semaphore ini terhalang kendala jarak, dimana semakin jauh jarak antar orang yang berkomunikasi, semakin tidak efisien pemakaian bendera ini..

Pada tahun 1753 Charles Morrison, seorang penemu dari Scotlandia,memperkenalkan sistem transmisi listrik menggunakan satu kabel (plus ground)untuk masing-masing huruf. Pada system ini diperlukan sebuah pithball dan kertas di sisi terima untuk mencetak hasilnya.Pada tahun 1835, Samuel Morse memulai bereksperimen dengantelegraph, seperti yang kita kenal sekarang. Dua tahun kemudian, pada 1837, telegraph mulai dikenalkan oleh Morse di USA, dan oleh Sir Charles Wheatstonedi Inggris. Telegraph pertama kali dipublikasikan pada tahun 1844, dan mulailahmasa komunikasi listrik yang kelak akan menguasai kehidupan manusia.Skema komunikasi yang dibicarakan di atas dapat dikatakan “digital”[3]

secara alamiah dikatakan demikian karena hanya ada sejumlah pesan terbatas yang digunakan. Tidak demikian halnya setelah Alexander Graham Bellmemperkenalkan telepon pada tahun 1876. Telepon merupakan sistem komunikasi analog. Pesan yang disampaikan dapat tidak terbatas, karena langsung diucapkan dari mulut manusia. Setelah penemuan ini, sistem analog mulai menggantikan sistem “digital” yang telah ada.[4] Bahkan Western Union Telegraph Company, perusahaan yang tadinya bergerak di bidang telegraph mulai beralih ke bisnis telepon. Dibutuhkan waktu beberapa abad lamanya, sebelum teknologi berbalik arah yaitu sistem digital menggantikan sistem analog.

Telekomunikasi ini mulai di gunanakan tahun 1970 yang diawali dengan penggunaan microprosesor untuk teknologi komunikasi. Dan pada tahun 1972, jaringan handhone pertama dibuka di falandia bernama ARP. Selama hampir sepanjang sejarah masa lampau, telekomunikasi telah didominasi switching analog, transmisi, dan frekuensi-multiplexing divisi.

Sejak tahun 1976, sistem komunikasi digital secara perlahan mulai menggantikan dominasi sistem komunikasi analog. Pergantian sistem ini berlangsung cukup pesat sejakditemukannya komputer dan peranti elektronik solid state.Aplikasi komersial digital dimulai pada tahun 1962, saat Bell System memperkenalkan sistem transmisi TI, yang menandai awal kebangkitan revolusidigital komersial. Di akhir tahun ini, sekitar 250 rangkaian komunikasi digital telahdi-instal. Pada pertengahan tahun 1976, angka ini melonjak mencapai 3 juta, suatu perkembangan yang cukup fantastis Pada pertengahan 1980 an, ketika sistem komputer merayakan 40 tahun keberadaannya, sementara teknologi solid state masih cukup muda, jaringan digital dengan kontrol komputer telah dikomersialkan. Masyarakatinformasi telah mencapai level kematangan dalam fase kehidupannya. Akses komunikasi instan, baik dari mobil, pesawat udara, atau dari gelanggang olahraga sekalipun, akan menjadi suatu kenyataan. Dibutuhkan waktu 20 abad lamanya untuk berpindah dari sistem nyala obor ke sistem komunikasi sinyal listrik, untuk mengkomunikasikan data yang sama. Dibutuhkan waktu 20 tahun untuk berpindah dari sistem transmisi data listrik primitif ke sistem komunikasi data lanjutan berkecepatan tinggi. Dan hingga saat ini, perkembangan teknologi masih belum berakhir.

Benar-benar tidak praktis lagi untuk menganggap komputer dan telekomunikasi sebagai dua kesatuan yang terpisah. Keduanya didasarkan pada teknologi mikrop rosesor yang sama, dan keduanya melakukan informasi.[5] Pada waktu yang lampau, jaringan telekomunikasi hanya dianggap sebagai pembawa informasi pasif, Informasi merupakan input akhir dan output hanya dengan transformasi fisik diantaranya. Karena komputer mengeluarkan informasi dalam bentuk format digital, jaringan telekomunikasi analog yang ada harus mampu melakukan arus jenis ini. Komunikasi data yang kecepatannya relatif rendah, yang kecepatannya dari 1200 bps sampai 9.6 kbps dan sampai diatas 19,6 kbps, bisa dengan mudah mungkin dengan penggunaan modems terhadapan jaringan analog yang ada. Tetapi, jaringan analog yang ada tidak mampu menawarkan hubungan komunikaai dengan kecepatan tinggi yang perlu untuk mendukung komputer efektif terhadap komunikasi komputer dan vidio. Terim kasih pada teknologi seperti serat optik, hal ini memungkinkan bisa memindahkan informasi pada rata-rata satu trillion bit per detik mungki n menjadikan nyata untuk ayang akan datang.

Penggabungan swtching digital dan teknik-teknik transmisi menjadi telekomunikasi suadah mulai mengubah seluruh fondasi pada industri yang terbangun. Sementara itu komunikasi suara merupakan dan akan terus, menjadi alat primer yang mana informasi itu dikirim, filsafat seluruhnya dari desain jaringan itu berubah. Tak lama kemudian voice (suara) itu merupakan ciri dominan yang mana jaringan-jaringan itu didesain. Dari sekarang jaringan itu seharusnya menunjujjan semua jenis tanda menurut cara digital.

Skala tugas yang dipakai untuk mengubah jaringan dari analog sampai digital adalah menakutkan. Jaringan telepon telepon telah berkembang pada 100 tahun belakangan ini. Segera setelah itu haringan telekomunikasi dari hampir seluruh negara industri dunia sebagian besar akan menggunakan sistem digital. Hal ini akan memerlukan penempatan fasilitas transmisi dan switching, pengenalan skal luas tentang pelayanan baru disamping suara, seperti data dengan kecepatan tinggi, video, dan komunikasi tek, tidak sebagai pelayanan atau jaringan terpisah tetapi sebagai fasilitas telekomunikasi standar yang tersedia untuk semua langganan.

PENYUSUNAN GERBANG LOGIKA DAN KONDISINYA

Penyusunan gerbang logika

Dekoder BCD ke 7 segment jenis TTL adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary Coded Decimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segment yang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC). Dalam artikel ini dekoder BCD ke 7 segmen yang digunakan adalah jenis TTL. Decoder BCD ke 7 segmen jenis TTL ada beberapa macam diantaranya keluarga IC TTL 7447 dan keluarga IC TTL 7448. Kedua IC TTL: tersebut memiliki fungsi yang sama namun peruntukannya berbeda IC 7447 digunakan untuk driver 7 segment common anoda sedangkan IC 7448 digunakan untuk driver dispaly 7 segment common cathode. IC dekoder BCD ke 7 segment sering juga dikenal sebagai driver display 7 segment karena selalu digunakan untuk memberikan driver sumber tegangan ke penampil 7 segment. Konfigurasi Pin IC Dekoder BCD Ke 7 Segmen 7447 Dan 7448 Jalur input data BCD, pin input ini terdiri dari 4 line input yang mewakili 4 bit data BCD dengan sebutan jalur input A, B, C dan D. Jalur ouput 7 segmen, pin output ini berfungsi untuk mendistribusikan data pengkodean ke penampil 7 segmen. Pin output dekoder BCD ke 7 segmen ini ada 7 pin yang masing-masing diberi nama a, b, c, d, e, f dan g. Jalur LT (Lamp Test) yang berfunsi untuk menyalakan semua led pada penampil 7 segmen, jalur LT akan aktif pad saat diberikan logika LOW pad jalut LT tersebut. Jalur RBI (Riple Blanking Input) yang berfungsi untuk menahan sinyal input (disable input), jalur RBI akan aktif bila diberikan logika LOW. Jalur RBO (Riple blanking Output) yang berfungsi untuk menahan data output ke penampil 7 segmen (disable output), jalur RBO ini akan aktif pada sat diberikan logika LOW. Dalam aplikasi decoder, ketiga jalur kontorl (LT, RBI dan RBO) harus diberikan logika HIGH dengan tujuan data input BCD dapat masuk dan penampil 7 segmen dapat menerima data tampilan sesuai data BCD yang diberikan pada jalur input.
Rangkaian Aplikasi Dekoder BCD Ke 7 Segmen Common Anoda (IC 7447)

CARA KERJA COMMON ANODA

Prinsip Kerja Common Anoda dengan IC 74LS47

Prinsip kerja seven segmen ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment. Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven segment. Untuk memudahkan penggunaan seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder( mengubah/ mengkoversi input bilangan biner menjadi decimal) atau seven segment driver yang akan mengatur aktif tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan nilai biner yang diberikan. Dekoder BCD ke seven segment digunakan untuk menerima masukan BCD 4-bit dan memberikan keluaran yang melewatkan arus melalui segmen untuk menampilkan angka desimal. Jenis dekoder BCD ke seven segment ada dua macam yaitu dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common anoda dan dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common katoda. Contoh IC converter BCD to Seven Segment untuk 7-segment Common Anoda pake decoder IC TTL 7447 untuk Common Katoda pake IC TTL 7448. Salah satu contoh saja, IC 74LS47 merupakan dekoder BCD ke seven segment yang berfungsi untuk menyalakan seven segmen mode common anode. Gambar dan konfigurasi pin IC 74LS47 ditunjukkan pada gambar berikut :

Dekoder BCD ke seven segment mempunyai masukan berupa bilangan BCD 4-bit (masukan A, B, C dan D). Bilangan 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‟ , BlankingInput/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.

Aplikasi utama dari ic 7447 adalah untuk mengkonversi kode BCD ke bilangan desimal yang sesuai Ic 7447 digunakan sebagai ic decoder di banyak aplikasi.

· Kita dapat menggunakan IC ini untuk counter.

· Ic ini juga dapat digunakan untuk menggerakkan lcd.