Post on 12-Jan-2023
KARYA TEPAT GUNA ELEKTRONIKA DIGITAL
ALARM PENGINGAT WAKTU IMSYAK
Dosen Pengampu: Pipit Utami M,Pd.
Disusun oleh:
Nindia Ika Putri 13520241042 (F1)
Danang Galuh Tegar Prasetyo 13520241043 (F1)
Elisa Dini Novarianti 13520241047 (F1)
Ervinsyah Widya Putra 13520241052 (F1)
Wenang Herdama Sugiyanto 13520241061 (F1)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT,
karena atas berkat rahmatNya kami dapat menyelesaikan
praktikum serta laporan akhir yang berjudul “Alarm Pengingat
Waktu Imsyak”.
Adapun isi dari laporan akhir ini adalah kajian mengenai
pembuatan rangkaian alarm pengingat waktu imsyak menggunkan
Electronics WorkBench. Laporan ini merupakan penyelesaian tugas
akhir mata kuliah Praktek Teknik Digital.
Kami juga tidak lupa untuk mengucapkan banyak
terimakasih kepada dosen serta staf pengajar mata kuliah
Praktek Teknik Digital yang selalu membimbing dan mengajari
kami dalam melaksanakan praktikum dan dalam menyusun laporan
ini, serta semua pihak yang tidak dapat kami sebut satu per
satu dalam hal penyusunan laporan ini.Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para
pembaca umumnya dan kami khususnya. Kami menyadari bahwa laporan
akhir ini masih banyak kekurangannya, untuk itu segala kritik dan
saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan dalam rangka
menuju kepada hasil yang lebih baik dan sempurna.
Yogyakarta, Desember
2013
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Ada beberapa permasalahan yang menjadi alasan
mengapa kami mengangkat tema ini. Pertama, kesibukan
manusia sehingga lupa akan waktu. Kedua, imsyak
merupakan tonggak awal umat manusia dalam menjalankan
ibadah puasa. Membuat kami terinspirasi untuk
menciptakan suatu sistem yang dapat mengingatkan akan
waktu imsyak.
Tujuan dari pembuatan alat ini adalah untuk
mendapatkan suatu rangkaian sistem alarm yang dapat
memberikan tanda atau kode batas akhir waktu sahur dan
menjelaskan bagaimana proses kerjanya.
B. TUJUAN
Tujuan Pembuatan Alarm Pengingat Waktu Imsyak ini
adalah :
1. Dapat membantu umat muslim dalam penerapan waktu
ibadah puasa terkhusus waktu imsyak
2. Penerapan ilmu yang diperoleh dari mata kuliah Praktek
Teknik Digital
3. Memenuhi syarat kelulusan mata kuliah Praktek Teknik
Digital
C. MANFAAT
Maanfaat utama yang bisa diperoleh dari pembuatan
alarm ini adalah mengingatkan umat muslim dalam menaati
waktu imsyak di saat ibadah puasa. Dari kasus yang
diangkat dalam latar belakang pembuatan, disebutkan
bahwa imsyak adalah tonggak awal umat muslim dalam
menjalankan ibadah puasa. Bagaimana kita menjawab
tantangan ketika seseorang harus dapat menjalankan
ibadah puasa dan di saat yang bersamaan memulainya
dengan menaati jam imsakiyah? Dengan adanya pengingat
waktu imsakiyah ini diharapkan, konsep rangkaian ini
dapat membantu nantinya dalam proses penciptaan alarm
untuk mengingatkan umat muslim agar menjalankan ibadah
puasa dengan menepati waktu imsakiyah yang ada.
BAB II
PEMBAHASAN
A. DASAR TEORI
a. Electronics Workbench
EWB (Electronic Workbench) merupakan salah
satu software komputer elektronika yang dapat
digunakan untuk melakukan simulasi terhadap cara
kerja dari suatu rangkaian elektri=onika baik
analog maupun digital. Dalam mempelajari rangkaian
elektronika, diperlukan pemahaman yang baik
terhadap komponen elektronika, teori rangkaian
listrik dan kemampuan analisi. Untuk itu software
ini sangat berguna bagi siapa saja yang ingin
memperdalam materi elektronika di depan komputer
tanpa takut terjadi slah sambung, resiko kerusakan
alat dan tentunya dapat melakukan percobaan
berkaitan dengan teori yang ada. Simulasi rangkaian
elektronika diperlukan untuk menguji apakah
rangkaian itu dapat berjalan dengan baik dan sesuai
dengan pendekatan teori yang digunakan pada buku-
buku elektronika, tanpa harus membuat rangkaian itu
secara nyata.
Yang perlu dipahami dalam melakukan simulasi
dengan menggunakan software EWB adalah, hasil
simulasi bersifat ideal yang erarti keluaran atau
output dari rangkaian ini tidak terpengaruh oleh
faktor-faktor ketidakidealan seperti gangguan
(dikenal dengan noise dalam elektronika) seperti
halnya gangguan yang sering terjadi pada rangkaian
listrik dan elektronika yang sebenarnya nyata. EWB
merupakan alat bantu pembelajaran elektronika
sehingga perlu didukung oleh pengetahuan dasar
tentang elektronika. Tanpa pengetahuan dasar
elektronika yang memadai seperti cara pemakain alat
ukur ( osiloskop, multimeter dan lain sebagainya)
tentu saja akan lebih sukar untuk memahami cara
kerja dari software ini. Software EWB menggunakan
tampilan sistem GUI (Graphic User Interface)
seperti halnya windows sehingga pemakaian yang
sudah memahami pengetahuan dasar elekttronika akan
mudah menguasai penggunaan software ini.
Keuntungan menggunakan EWB antara lain : Dapat
menghemat waktu dan biaya untuk membeli komponen –
komponen elektronika yang dibutuhkan untuk
keperluan praktikum, tidak diperlukan kemampuan dan
ketrampilan seperti menyolder, menyambung memasang
secara mekanis sehingga dapat menghemat waktu
sebelum membuat rangkaian yang sebenarnya, tidak
perlu lagi mengeluarkan dana untuk membeli
instrument pengukuran seperti multimeter,
voltmeter, amperemeter dan osiloskop yang harganya
cukupmahal.
b. Gerbang Dasar
Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu
entitas dalam elektronika dan matematika boolean
yang mengubah satu atau beberapa masukan logik
menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika
terutama diimplementasikan secara elektronis
menggunakan dioda atau transistor, akan tetapi dapat
pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen
yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik
(relay). Logika merupakan dasar dari semua penalaran
(reasoning). Untuk menyatukan beberapa logika, kita
membutuhkan operator logika dan untuk membuktikan
kebenaran dari logika, kita dapat menggunakan tabel
kebenaran. Tabel kebenaran menampilkan hubungan
antara nilai kebenaran dari proposisi atomik. Dengan
tabel kebenaran, suatu persamaan logika ataupun
proposisi bisa dicari nilai kebenarannya. Tabel
kebenaran pasti mempunyai banyak aplikasi yang dapat
diterapkan karena mempunyai fungsi tersebut. Salah
satu dari aplikasi tersebut yaitu dengan menggunakan
tabel kebenaran kita dapat mendesain suatu rangkaian
logika. Dalam makalah ini akan dijelaskan bagaimana
peran dan kegunaan tabel kebenaran dalam proses
pendesainan suatu rangkaian logika.
Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate,
adalah elemen dasar dari semua rangkaian yang
menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada
dasarnya tersusun atas gabungan beberapa gerbang
logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang
diinginkan. Gerbang -gerbang dasar ini bekerja atas
dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik
digital.Logika tegangan adalah asas dasar bagi
gerbang-gerbang logika. Dalam teknik digital apa yang
dinamakan logika tegangan adalah dua kondisi
tegangan yang saling berlawanan. Kondisi tegangan
“ada tegangan” mempunyai istilah lain “berlogika
satu” (1) atau “berlogika tinggi” (high), sedangkan
“tidak ada tegangan” memiliki istilah lain
“berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low).
Dalam membuat rangkaian logika kita menggunakan
gerbang-gerbang logika yang sesuai dengan yang
dibutuhkan. Rangkaian digital adalah sistem yang
mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam
sebuah sirkuit digital,sinyal direpresentasikan
dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high,
active, true,) dan 0 (low, nonactive,false).”
(Sendra, Smith, Keneth C)
Macam – Macam Gerbang Logika
1. Gerbang Logika Dasar
Gerbang Not (Not Gate)
Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan
pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik
logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah
inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu
sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana
keadaan keluaranya selalu berlawanan dengan
keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah
mengubah menjadi lawannya. Karena dalam logika
tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan
rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika
tegangan berarti mengubah “1” menjadi "0” atau
sebaliknya mengubah nol menjadi satu.
GERBANG AND (AND GATE)
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut
gate AND ,adalah suatu rangkaian logika yang
mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan
hanya mempunyai satu jalan keluar (output).
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua
sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal
keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan
sinyal keluaran tinggi maka semua sinyal
masukan harus bernilai tinggi.
GERBANG OR (OR GATE)
Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya
memiliki satu input, gerbang ini memiliki
paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya
bisa lebih dari dua, misalnya empat atau
delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika
selalu mempunyai hanya satu output. Gerbang OR
akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika
salah satu atau semua sinyal masukan bernilai
tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang
OR hanya memiliki sinyal keluaran rendah jika
semua sinyal masukan bernilai rendah.
2. Gerbang Logika Kombinasi
Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu
fungsi AND yang dibalikkan. Dengan kata lain
bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal
keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai tinggi.
Gerbang NOR
Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu
fungsi OR yang dibalikkan sehingga dapat
dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan
sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal
masukanya bernilai rendah.
G erbang X-OR
Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal
keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai
tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan
menghasilkan sinyal keluaran rendah jika
sinyal masukan bernilai sama semua.
Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal
keluaran tinggi jika semua sinyal masukan
bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).
c. Counter (Pencacah)
Penghitung atau pencacah (bahasa Inggris:
counter) adalah rangkaian sirkuit digital atau
kadang-kadang berbentuk chip yang bisa dipakai
untuk menghitung pulsa atau sinyal digital yang
umumnya dihasilkan dari osilator. Penghitung ini
bisa menghitung pulsa secara biner murni (binary
counter) ataupun secara desimal-terkodekan-secara-
biner (decimal counter).
d. Multiplexer
Multiplexer atau biasa disingkat dengan Mux
adalah suatu rangkaian yang mempunyai input/masukan
dua atau lebih dan hanya mempunyai satu output/
keluaran (jumlah input dapat bergantung dari jumlah
keluarannya), didalam multiplexer terdapat suatu
pemilih, untuk memilih masukannya, maka dapat
disimpulkan bahwa multiplexer merupakan rangkaian
elektronika (dalam dunia Elektronika) yang dapat
dipilih inputnya untuk meneruskan data/sinyal
kedalam outputnya. Sebagai contoh adalah gambar
berikut di bawah.
Multiplexer
Multiplexer dari gambar diatas bisa diumpamakan
sebuah saklar yang akan memindah-mindah jalur untuk
memilih inputnya, dan jika diaplikasikan kedalam
gerbang logika, multiplexer dapat diimplementasikan
sebagai berikut:
Multiplexer Dengan
Gerbang Logika
Dengan menggunakan gerbang logika and, not, dan or,
secara sederhana multiplexer dapat diimplementasikan
sebagai rangkaian pemilih input. Apabila pemilih
berlogika 1 maka I1 akan menjadi input dari
multiplexer tetapi bila pemilih berlogika 0 maka Io
yang akan menjadi input dan meneruskan data ke
Outputnya. Rangkaian multiplexer dapat menggunakan
lebih dari 2 input dimana input dapat berjumlah 2n.
e. Decode counter
IC Counter tersedia dalam bermacam-macam seri
antara lain SN 7490, 7492, 7493. Dalam percobaan ini
digunakan counter dengan type SN 7490 yang digunakan
sebagai counter BCD/Pembagi 10/Decade counter.
Counter ini terdiri dari 4 buah JK Flip-Flop.
Terminal Reset digunakan untuk mengembalikan semua
outputnya ke logic “0”.
Rangkaian 1 digit counter ini dapat digunakan
untuk melakukan perhitungan pulsa-pulsa logic,
maksimum penunjukannya adalah 9. Pada pulsa yang ke-
10 rangkaian ini dengan sendirinya akan memberikan
penunjukkan “0” pada displaynya. Hal yang sama dapat
juga dilakukan dengan me Reset rangkaian counter
ini.
Rangkaian 2 digit counter ini dapat digunakan
untuk melakukan perhitungan pulsa-pulsa logic,
maksimum penunjukannya adalah 99. Pada pulsa yang
ke-100 rangkaian ini dengan sendirinya akan
memberikan penunjukkan 0 0.
Untuk membuat 2 digit counter digunakan 2 unit
decade counter yang terhubung secara seri karena
input A dari rangkaian decade counter yang kedua
mendapat pulsa-pulsa logic dari output D decade
counter yang pertama, sehingga untuk setiap 10 pulsa
input yang dihitung oleh rangkaian decade counter
yang pertama akan memberikan 1 pulsa logic ke input
A dari rangkaian decade counter kedua.
Gambar 1: 7490 sebagai decade counter
B. ALARM PENGINGAT WAKTU IMSYAK
1. Alat dan Bahan
Dalam pembuatan rancangan kami, alat dan bahan
yang diperlukan adalah sebagai berikut.
a. 1 set PC dengan sistem operasi Windows
b. Perangkat lunak Electronic Workbench 5.12
terpasang dalam PC
2. Gambar Desain
Berikut ini adalah gambar desain dari rancangan
yang kami buat. Berkas .ewb terlampir.
3. Algoritma Sistem
Alarm imsakiyah akan aktif jika dipicu oleh
masukan HIGH. Alarm imsakiyah diatur untuk aktif
selama satu menit pada pukul 03:30:00 sampai
03:31:00, sehingga alarm tersebut harus menerima
masukan HIGH pada saat tersebut. Melihat persamaan
tersebut, kita dapat menyimpulkan alarm tersebut
dipicu aktif jika binari digit penunjuk jam BCD
menunjukan angka 03 dan jika binari digit penunjuk
menit BCD menunjukan angka 30. Pada kasus ini
binari digit penunjuk detik BCD tidak menjadi
syarat pemicu alarm. Sehingga, jika A0-A3 adalah
binari digit penunjuk menit satuan dari LSB ke MSB,
B0-B3 adalah binari digit penunjuk menit puluhan
dari LSB ke MSB, C0-C3 adalah binari digit penunjuk
jam satuan dari LSB ke MSB, D0-D3 adalah binari
digit penunjuk jam puluhan dari LSB ke MSB, dan E
adalah masukan alarm untuk memicu alarm aktif,
perhitungannya adalah sebagai berikut.
Alarm akan aktif jika E = HIGH selama satu
menit, diperoleh dari
E=A0A1A2A3B0B1B2B3C0B1C2C3D0D1D2D3
4. Cara Kerja
Cara kerja rancangan alarm imsakiyah ini
sebenarnya cukup sederhana. Jika disimplifikasikan,
rancangan alarm imsakiyah ini menggunakan rancangan
jam digital yang dihubungkan dengan gerbang logika
dasar di mana saat binari digit dari jam dan menit
menunjukkan waktu imsakiyah, hal tersebut akan
memicu alarm untuk menyala. Jam digital tersebut
sendiri telah dibuat menggunakan IC Pencacah Dekade
74LS90 agar jika diterapkan dalam rangkaian
perangkat keras secara langsung dapat diterapkan
secara efektif. Pada rangkaian tersebut, pencacah
dekade –diawali dengan picu clock– menjadi pencacah
untuk menaikan binari digit penjuk detik BCD setiap
detik. Setelah 60 detik, hal tersebut akan memicu
kenaikan binari digit penunjuk menit BCD. Hal ini
berkelanjutan sampai penunjuk jam, sesuai aturan
waktu 24-jam. Kemudian, rangkaian jam digital
dengan pencacah dekade tersebut dihubungkan dengan
IC gerbang-gerbang logika dasar, sesuai dengan
algoritma kerja yang telah tersusun pada poin ke-3
di atas sehingga menghasilkan alarm aktif selama
satu menit pada pukul 03:30:00 sampai 03:31:00.
5. Keterkaitan dengan Elektronika Digital
Rancangan alarm imsakiyah ini sangat terkait
dengan elektronika digital. Walaupun bertujuan dan
memiliki manfaat untuk membantu umat muslim
mengingat waktu imsakiyah saat beribadah puasa,
namun, rancangan alarm imsakiyah disusun dan
dirangkai menggunakan teori-teori dan sistem
elektronika digital, dengan menggunakan rangkaian
IC serta penunjuk digital 7 segmen BCD. Semua
rancangan dan rangkaian yang telah dibuat dalam
alarm imsakiyah ini, secara keseluruhan menggunakan
prinsip dan sistem teknik digital yang telah
diaplikasikan ke dalam ide inovasi sehingga
menciptakan prototipe sebuah perangkat yang nantinya
dapat membantu manusia menyelesaikan perkerjaannya.
BAB III
PENUTUP
A. DAFTAR PUSTAKA
http://lecturer.eepis-Its.edu/~prima/elektronika%20digital/elektronika_digital1/bahan_ajar/Bab8b_Mux%20Demux.pdf
http://juni89.blogspot.com/2011/12/multiplexer-dan-demultiplexer.htmlhttp://elektro301oke.blogspot.com/2011/01/cara-kerja-rangkaian-
counter-dengan-ic.htmlhttp://creck84.wordpress.com/2011/07/12/rangkaian-penghitung-
counter-ilmu-digital-elektronika/http://lecturer.eepis-its.edu/~prima/elektronika%20digital/
elektronika_digital1/bahan_ajar/Bab2_gerbang%20logika%20dasar.pdf
https://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CC0QFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.mdp.ac.id%2Fmateri%2F2011-2012-2%2FTK309%2F022040%2FTK309-022040-652-12.ppt&ei=wiY9UvPoGsf_rQf__YC4Aw&usg=AFQjCNFCFnEBwgioLehl8WJeEcQRDLwkdA&sig2=y859bCbsMJsq8efpU5QQ_Q
http://ketinggalan.files.wordpress.com/2010/11/pembahasan-gerbang-logika.pdf
http://misshariatyronald0.blogspot.com/2012/04/laporan-digital-logik-trainer.html
http://muhal.wordpress.comhttp://baskarapunya.blogspot.com/2011/12/multiplexer-dan-
demultiplexer.html#ixzz2mwxhgL7r
B. FOTO ANGGOTA KELOMPOK
Nama: Nindia Ika Putri
13520241042 – F.1.1
Nama: Danang Galuh Tegar Prasetyo
13520241043 – F.1.1
Nama: Elisa Dini Novarianti
13520241047 – F.1.1