STOPWATCH

I. Tujuan

o Mahasiswa dapat mengaplikasikan rangkaian stopwatch dengan IC

74192

o Mahasiswa dapat memahami sistem kerja IC 74192

o Mahasiswa dapat membuat Stopwatch dengan menggunakan IC 74192

II. Peralatan

1. IC 7448 6 buah

2. IC 74192 6 buah

3. IC 7408 2 buah

4. IC timer 55 1 buah

5. Jumper (kabelpenghubung) secukupnya

6. Proto board 1 buah

7. Logic probe 1 buah

8. Seven segment 6 buah

9. Switch DPST 1 buah

10.Button switch 1 buah

III. Dasar Teori

Stopwatch adalah suatu alat ukur yang dugunakan untuk mengukur waktu

yang dibutuhkan dalam melakukan kegiatan yang memiliki ketelitian sampai

tingkat detik.Stopwatch ada dua jenis yaitu stopwatch analog dan stopwatch

digital. Kedua stopwatch tersebut mempunyai fungsi yang sama yaitu untuk

mengukur lama waktu. Perbedaannya hanya terletak pada komponen

penyusunnya dan tampilan pembacaanya.Berikut perbedaan stopwatch

analog dan digital :

o Stopwatch Analog

Stopwatch analog merupakan jenis stopwatch manual yang menggunakan

jarum penunjuk sebagai penunjuk hasil pengukuran, jarum penunjuk

tersebut seperti pada arloji.

1

o Stopwatch Digital

Stopwatch digital merupakan jenis stopwatch yang menggunakan

layar/monitor sebagai penunjuk hasil pengukuran. Waktu hasil pengukuran

dapat kita baca hingga satuan detik. Stopwatch digital merupakan jenis

stopwatch yang menggunakan layar/monitor sebagai penunjuk hasil

pengukuran, seperti jam digital dimana perhitungan waktu berdasarkan

perhitungan elektronik. Stopwatch Digital Otomatis Peka Cahaya dapat

dibuat dengan menggunakan sensor cahaya sebagai saklar elektronik

untuk menentukan awal dan akhir pencatatan rangkaian pencacah digital

dengan ketelitian 0,0001 sekon. Dengan stopwatch digital otomatis peka

cahaya dapat dilakukan pengukuran waktu tempuh pelari dengan

ketelitian dan ketepatan yang dapat diandalkan. Perlu diketahui bahwa

stopwatch baik digital maupun analog sama-sama mengunakan baterai

tetapi ada pula yang menggunakan energy surya.

Pada percobaan kali ini kita akan membuat stopwatch digital dengan

menggunakan IC 74192 sebagai decade counter. IC 7448 sebagai decoder

BCD, IC 7408 dan untuk menghasilkan clock/pulsa digunakan IC timer 555

serta seven segment sebagai tampilan. Berikut penjelasnnya :

1. IC 74192 SN54/74LS192

Merupakan UP / DOWN BCD Dekade (8421) Counter dan

SN54/74LS193 adalah UP / DOWN counter modulo-16 Biner. terpisah

Hitung Up dan Count Down. Clock digunakan dan baik dalam modus

menghitung sirkuit beroperasi . Perubahan sinkron dengan output

yang RENDAH-untuk-TINGGI transisi pada input clock.Terminal

terpisah Hitung Up dan Count Terminal Bawah output

disediakan yang digunakan sebagai jam untuk tahap berikutnya tanpa

tambahan logika, sehingga mempermudah desain multistage kontra.

Individu yang telah ditetapkan masukan memungkinkan sirkuit untuk

digunakan sebagai counter diprogram. Baik Paralel Load (PL) dan

Master Reset (MR) input asynchronous menimpa clock.

2

Gambar pin kaki IC 74192

• Low Power . . . 95 mW Typical Dissipation

• High Speed . . . 40 MHz Typical Count Frequency

• Synchronous Counting

• Asynchronous Master Reset and Parallel Load

• Individual Preset Inputs

• Cascading Circuitry Internally Provided

• Input Clamp Diodes Limit High Speed Termination Effects

2. IC 555

Timing sangat diperlukan dalam elektronika digital, oscillator clock

digunakan untuk memicu counter dan register geser.

.

Gambar pin kaki IC 555

3

Penjelasan pin kaki IC 555 :

Pin 1 (GROUND) : Merupakan titik 0V komponen yang dihubungkan dengan

ground rangkaian atau ground supply. Pin ini ditunjukkan oleh titik (notch) yang

terdapat pada badan komponen.

Pin 2 (TRIGGER) : Merupakan salah satu input komparator bagian bawah yang

akan dibandingkan dengan input lain pada komparator tersebut yang telah

direferensikan nilainya sebesar 1/3 tegangan supply (Vs). Jika input trigger

berubah dari HIGH ke LOW dan besarnya kurang dari 1/3 Vs maka komparator

bagian bawah ini akan mengaktifkan flip-flop sehingga akan dihasilkan output

IC 555 dalam kondisi HIGH. Pin trigger ini mempunyai impedansi yang sangat

besar, yaitu > 2MΩ

Pin 3 (OUTPUT) : Output IC 555 dinyatakan pada pin ini.

Pin 4 (RESET) : Digunakan untuk membuat output IC 555 dalam kondisi LOW

(reset) untuk semua kondisi input. Reset akan terjadi saat pin ini diberikan

tegangan sebesar ≤ 0,7V.

Pin 5 (CONTROL) : Merupakan salah satu input komparator bagian atas

dimana input lain dari komparator adalah pin Threshold pada IC 555. Pin ini

digunakan untuk mengatur tegangan ambang (threshold) yang telah diatur

secara default sebesar 2/3 tegangan supply (Vs). Biasanya pin ini jarang

digunakan dan saat tidak digunakan pin ini dihubungkan pada titik ground

rangkaian melalui sebuah kapasitor 0,01uF yang berguna untuk mengurangi

gangguan noise (desah).

Pin 6 (THRESHOLD) : Saat tegangan input pin ini berubah dari LOW ke HIGH

dan besarnya lebih dari 2/3 tegangan supply (Vs) maka komparator bagian atas

akan mereset flip-flop sehingga akan dihasilkan output IC 555 dalam kondisi

LOW.

Pin 7 (DISCHARGE) : Merupakan jalur pembuangan arus yang berasal dari

kaki kolektor transistor NPN yang terdapat pada IC 555. Pin ini biasanya

dihubungkan pada sebuah kapasitor yang juga berfungsi untuk mengatur

pewaktuan (timing) IC 555.

4

Pin 8 (VCC) : Sebagai input sumber tegangan DC yang digunakan untuk

mengaktifkan IC 555. Sumber tegangan yang dapat digunakan sebesar 5V –

15V

3. Cara kerja IC 7448

SN54/74LS48 adalah BCD ke 7-Segmen Decoder terdiri dari NAND

gerbang, masukan buffer dan tujuh AND-OR-Invert gerbang. Tujuh

gerbang NAND dan satu driver yang terhubung dalam pasangan untuk

membuat data BCD dan melengkapi tersedia untuk tujuh decoding

AND-OR-Invert gerbang. Sisanya Gerbang NAND dan tiga buffer input

menyediakan tes lampu, blanking input / rippleblanking masukan untuk

LS48. Rangkaian menerima 4-bit kode-biner-desimal (BCD) dan,

tergantung pada keadaan input tambahan, decode data ini untuk

mendorong komponen lainnya. Relatif tingkat output positif logika, serta

kondisi yang diperlukan di masukan tambahan, ditampilkan dalam tabel

kebenaran. Rangkaian LS48 menggabungkan terdepan dan / atau

trailing otomatis nol-blanking kontrol (RBI dan RBO). Lampu Test (LT)

dapat diaktifkan setiap saat node BI / RBO adalah TINGGI. Kedua

perangkat mengandung utamablanking input (BI) yang dapat digunakan

untuk mengontrol intensitas lampu dengan memvariasikan

siklus frekuensi dan tugas dari sinyal masukan BI atau untuk

menghambat output.

Gambar pin kaki IC 7448

5

IV. Gambar Rangkaian

V. Penjelasan pada rangkaian

Rangkaian stopwatch ini menggunakan 6 buah IC 74192 sebagai decade

counter atau penghitung. Selain itu pada rangkaian ini juga menggunakan IC

7448 sebanyak 6 buah sebagai decoder untuk mengkonversi bahasa biner

(mesin) menjadi bahasa manusia. Seven segment digunakan sebagai

tampilan dari stopwatch. IC AND 7408 sebanyak 2 buah digunakan untuk

menyeleksi output dar i IC 74192 agar output tersebut diset menjadi 6. Ketika

output dari IC 74192 menghasilkan biner 0110 akan direset menjadi biner

0000. Sedangkan switch yang digunakan sebagai tombol on-off adalah switch

button, dan switch DPST digunakan untuk mereset . Untuk menghasilkan

clock pada rangkaian menggunakan IC timer 555.

6

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U17448

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U27448

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U474HC192

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U374HC192

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U57448

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U67448

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U774HC192

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U874HC192

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U97448

A7

QA

13

B1

QB

12

C2

QC

11

D6

QD

10

BI/R

BO

4Q

E9

RB

I5

QF

15

LT3

QG

14

U107448

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U1174HC192

D0

15Q

03

D1

1Q

12

D2

10Q

26

D3

9Q

37

UP

5TC

U12

DN

4TC

D13

PL

11

MR

14

U1274HC192

(2)

1

23

U5:A

7408

1

23

U13:A

7408

SW1

SW-DPST-MOM

DetikMenit

START/STOP

RESET

VI. Analisa

Pada setiap IC 74192 diset menjadi up counter ( pin 5 IC 74192 ) . pada IC 1,

begitu switch clock ditekan, maka IC akan mengcounting dari angka 1– 9 ,

ketika sudah mencapai angka 9, maka output dari pin 12 IC 74192 akan

masuk ke pin 5 IC kedua dan akan mengcounting kembali 1-9, dan begitu

seterusnya pada IC ke 3 dan 4, sesuai dengan penggunaan pemakai

stopwatch ini. Pada IC ke 4 , terdapat gerbang AND ( IC 7408 ) yang inputnya

di masukan ke pin 2 dan 6 ,tujuannya disini adalah pada saat IC 74192

mengkodekan bilangan biner 60 [ 0110 (IC 4) dan 0000 (IC 3 ) ] akan di

reset menjadi 0 kembali ( karena 1 menit = 60 detik ). Dan output dari AND

tersebut diparalelkan juga bersama pin reset pada IC 74192 yaitu pin 14.

Selanjutnya,untuk menentukan satuan menitnya, pin 5 pada IC kelima di

sambungkan ke reset pada IC 4 untuk mendapatkan clocknya. Tetapi reset

pada IC 5 dan 6 tidak di paralel dengan reset pada IC 1 – 4 ,melainkan

dipasang pada switch reset yang kedua yaitu switch DPST.

VII. Kesimpulan

Dari hasil percobaan simulasi Stopwatch tersebut, dapat diketahui bahwa

untuk membuat simulasi stopwatch , menggunakan prinsip counter up karena

kita menghitung mulai dari 0,1,2,3 dst. Kecepatan hitung pada stopwatch

ditentukan dari frekuensi pulsa ( clock ) yang diberikan. Semakin besar nilai

clock maka kecepatan penghitungan pada stopwatch semakin cepat. Reset

pada rangkaian digunakan agar kita dapat menset ulang rangkaian

7