TUGAS ELEKTRONIKA DASAR II

PCB DOWN COUNTER

Diisusun Oleh :

1. Putri Paramita (K2311)

2. Restiana Puspia J (K2311)

3. Rizi Parfitasari (K2311071)

4. Ummu Muslihah (K2311)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA 2011 B

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

A. JUDUL : PENCACAH MUNDUR

B. ALAT DAN BAHAN

No Alat dan bahan Gambar Keterangan

1. PCB 1 lembar

2. Ferrichlorit Secukupnya

3. Setrika 1 buah

4. Seven segment 1 buah

5. Bor PCB 1 buah

6. Soket 3 buah

7. Mika 1 lembar

8. LED Merah 1 buah

9. IC

- 74192

- 555

- 7400

- 7447

- 1 buah

- 1 buah

- 4 buah

- 1 buah

10. Resistor

- 20 k

- 220 ohm

- 75 k

- 2 buah

- 1 buah

- 1 buah

12. Kabel

penghubung Secukupnya

13. Catu daya 1 Buah

14. Kapasitor 1 buah

15. Dioda 1 buah

C. GAMBAR SKEMA :

D. CARA PEMBUATAN :

Rangkaian dibuat pada software ISIS 7 PROFFESIONAL.

Uji kondisi rangkaian pada ARES, hal ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah ada

rangkaian yang salah atau tidak.

Lalu rangkaian diprint pada kertas, lalu difotocopy pada mika.

Hasil jalur rangkaian pada mika di seterika diatas pcb, namun antara mika dan setrika

dibatasi oleh kertas agar mika tidak menempel pada seterika.

Setelah jalur rangkaian menempel pada PCB dapat ditebali dahulu menggunakan spidol

Lalu PCB direndam pada larutan ferrichlorit hingga lapisan tembaga yang berwarna

kuning selain jalur yang dibuat hilang sekitar 10-15 menit.

Setelah direndam, PCB diamplas.

Lalu PCB dibor berdasarkan peletakkan komponen elektronika yang dibuat.

Komponen elektronika lalu dipasang sesuai hasil print out sebelumnya.

Lalu komponen tersebut disolder agar dapat menempel pada PCB.

E. PEMBAHASAN

Tugas ini dibuat bertujuan agar mahasiswa dapat memahami dan menggunakan

software ISIS 7 PROFFESIONAL dengan baik serta mahasiswa dapat membuat rangkaian

dengan benar pada PCB kosong.

Tugas ini dilakukan dengan memanfaatkan software ISIS 7 PROFFESIONAL , hal ini

dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kesalahan pada proses pembuatan jalur rangkaian

pada PCB. Lalu jalur rangkaian yang telah dibuat diterapkan pada PCB untuk kemudian

dapat dipasang dengan komponen elektronika.

Tahap pembuatan jalur rangkaian pada PCB dapat dijelaskan sebagai berikut, mula-

mula rangkaian dibuat pada software ISIS 7 PROFFESIONAL, lalu diuji cobakan pada

ARES. Jika rangkaian sudah benar, print rangkaian tersebut pada kertas, lalu dicopy pada

mika, mika digunakan karena dapat melekatkan hasil copy-an pada PCB. Setelah itu hasil

copy-an pada mika diseterika diatas PCB, namun antara mika dan seterika dipasang kertas

agar mika tidak menempel pada seterika, jika diperlukan dapat dipertebal dengan

menggunakan spidol. Penempelan gambar rangkaian ini dimaksudkan agar menutupi jalur

rangkaian yang dibutuhkan. Setelah menempel, lalu PCB direndam dalam larutan

Ferrichlorit, hal ini dimaksudkan untuk melarutkan tembaga yang tidak butuhkan dan

dikhawatirkan dapat mengacaukan jalur yang telah dibuat pada PCB. Lalu setelah itu bor

pada tempat komponen elektronika yang dibutuhkan dan solderlah komponen elektronika

tersebut agar menempel pada PCB.

Rangkaian CountDown Timer ini merupakan rangkaian penghitung mundur, misal

mulai dari 99 - 00. Aplikasi rangkaian ini biasanya digunakan pada Rangkaian di Traffic

Light (Lampu Lalu Lintas). Rangkain CountDown Timer ini terdiri dari IC Timer (IC Timer

NE555), IC Counter (74LS192), IC Decoder (74LS47) dan yang terakhir Display (Seven

Segment). Pada rangkaian ini memiliki dua display yaitu digit pertama merupakan puluhan

dan digit kedua merupakan satuan

Untuk mengatur kecepatan clock (frekuensi) pada blok berikutnya diatur pada IC

Timer. Untuk mengatur kecepatan clocking tersebut dengan mengatur nilai capasitor dan

resistor pada blok IC Timer. Output dari IC Timer akan menjadi input bagi IC

Counter.Dimana IC Counter ini akan menghitung clock yang diterima dari IC Timer. Pada IC

Counter dapat di atur inputannya dengan mengatur input Dioda pada IC tersebut dengan

diberi switch (dapat dipilih input tersebut diberi logika 1 atau 0). Output dari IC Counter

merupakan bilangan biner, kemudian akan diterjemahkan kedalam bilangan desimal oleh

rangkaian decoder dan output dari decoder akan menjadi input pada seven segment (display).

Rangkaian timer berfungsi untuk membangkitkan sinyal diskret (pulsa) secara konstan

untuk kemudian digunakan sebagai sinyal clock pada rangkaian counter. Rangkaian pewaktu

(timer) menggunakan IC NE555 dalam mode operasi astabil, pengaturan frekuensi yang

dihasilkan dapat dilakukan dengan mengganti resistor dan kapasitor yang terpasang dalam

sistem ini.

Pada rangkaian ini, IC NE55 digunakan dalam mode operasi astable, dengan adanya

penambahan resistor 20 KΩ di antara kaki threshold (6) dan kaki trigger(2). Alasan

pemasangan resistor dan kapasitor pada nilai yang tertera adalah untuk menghasilkan

frekuensi output yang diperlukan, yaitu sebesar ±1 Hz.

Dalam rangkaian ini menggunakan jenis pencacah decade. Pencacah ini menghasilkan

kode bilangan dalam bit biner, dan akan menghitung sampai dengan batas yang ditentukan.

Salah satunya adalah pencacah 74LS190 BCD counter, pencacah ini akan menghasilkan

bilangan decimal 0 – 9. dengan demikian pencacah ini bisa digunakan untuk menghitung maju

dari 0000 – 1001, lalu kembali lagi maupun menghitung mundur.

Dalam rangkaian ini menggunakan down counter dengan IC 74LS192 UP/DOWN

COUNTER BCD DECADE (8421). Dimana IC 74LS192 merupakan IC yang bisa digunakan

dalam Up maupun down counter (pencacah 10 (8421)) yang berfungsi mengubah dari sinyal

biner menjadi sinyal desimal..Dan merupakan pencacah jenis asinkron. Dalam IC 74LS192

terdapat empat JK Flip- Flop. Counter ini bisa diatur outputannya dengan menambahkan OR

Gate yang berfungsi untuk mengatur input dari decoder yang kemudian menuju seven segment

supaya bisa di atur sesuai dengan keinginan kita maksimal angka yang diinginkan. Selain

menambah OR Gate untuk mengatur outputan diperlukan switch.

Pemilihan decoder yang akan digunakan tergantung dari 7 segment yang kita gunakan,

untuk praktikum kali ini kelompok kami menggunakan 7 segment dengan tipe common-anode

sehingga kami memilih decoder (IC) 74LS47. Dekoder memiliki 7 keluaran yang masing-

masing keluaran memiliki fungsi tertentu. Kita dapat mendapatkan 7 buah fungsi Boolean a, b,

c, d, e, f, dan g dengan membuat peta Karnaugh atau menggunakan data sheet IC yang kita

gunakan. Berikut tabel kebenaran IC 74LS47 :

Bila dilihat dari gambar diatas IC 7447 diatas, inputan dari IC memiliki 3 masukan ekstra

yaitu masukan lamp test, blanking input/ripple blanking input dan ripple blanking input.

a. LT‟, lamp test berfungsi sebagai mengeset display bila diberi logika „0‟ maka semua

keluaran dari IC ini akan berlogika 0. Sehingga seven segment akan menunjukka angka

delapan (8).

b. BI‟/RBO‟, blanking input/row blanking output berfungsi sebagai untuk mematikan keluaran

dari IC. Bila diberi logika „0‟ maka semua keluaran dari IC akan berlogika „1‟ dan seven

segment akan mati.

c. 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.

Hubungan antara kode-kode biner A,B,C dan D dengan bilangan decimal adalah A sebagai

LSB dan D sebagai MSB. Jadi boleh dituliskan D C B A. Nilai bilangan decimal (BCD) pada input

D C B dan A akan diperagakan pada 7 segment sesuai dengan pola angka-angka decimal (dari 0-9).

Seven segment display adalah sebuah rangkaian yang dapat menampilkan angka-angka

desimal maupun heksadesimal. Seven segment display biasa tersusun atas 7 bagian

yang setiap bagiannya merupakan LED (Light Emitting Diode) yang dapat menyala. Jika 7

bagian diode ini dinyalakan dengan aturan yang sedemikian rupa, maka ketujuh bagian tersebut

dapat menampilkan sebuah angka heksadesimal.

Seven-segment display membutuhkan 7 sinyal input untuk mengendalikan setiap diode

di dalamnya. Setiap diode dapat membutuhkan input HIGH atau LOW untuk mengaktifkannya,

tergantung dari jenis seven-segmen display tersebut.

7 segment yang digunakan pada praktikum ini adalah yang bertipe common-anode.

Untuk mengetahui kaki bagian mana dari 7 segment tersebut yang mewakili a, b,c ,d, e, f, dan

g adalah dengan menggunakan multimeter. Probe (+) diletakkan pada sisi tengan kaki 7

segment (atas maupun bawah) dan sisi lainnya di sembarang kaki 7 segment yang lain. Lalu

lihat bagian mana dari 7 segment tersebut yang menyala, maka kaki tersebut mewakili begian

dari 7 segment yang menyala.

Salah satu cara untuk menghasilkan sinyal-sinyal pengendali dari suatu seven segment

display yaitu dengan menggunakan sebuah sevent-segment decoder. Seven-segment decoder

membutuhkan 4 input sebagai angka berbasis heksadesimal yang dinyatakan dalam bahasa

mesin (bilangan berbasis biner) kemudian sinyal-sinyal masukan tersebut akan

“diterjemahkan” decoder ke dalam sinyal-sinyal pengendali seven-segment display. Sinyal-

sinyal pengendali berisi 7 sinyal yang setiap sinyalnya mengatur aktif-tidaknya setiap LED.

Pembahasan rangkaian (Analisa)

a. Dalam IC Timer 555 diperlukan kapasitor dan resistor yang berfungsi sebagai pengatur

kecepatan clock untuk mentrigger IC counter ( IC74LS192). Semakin besar nilai resistor atau

kapasitor maka kecepatan clock akan semakin lambat begitu juga sebaliknya.

b. Nilai resistor yang dibutuhkan untuk menghubungkan rangkaian dekoder ke display seven

segmen harus sesuai dengan perhitungan. Apabila nilai resistansinya terlalu kecil dapat

menyebabkan seven segment panas dan cepat rusak karena tegangan yang masuk pada seven

segmen terlalu besar, namun apabila nilai resistansinya terlalu besar maka tampilan seven

segmen akan redup karena tegangan yang masuk dalam seven segmen terlalu kecil.

c. Untuk mengeset angka yang muncul pada 7 segmen display sesuai dengan yang dikehendaki

dapat diatur dengan cara menambahkan switch (SPDT) pada input IC Counter.

d. Dibutuhkan NAND Gate, untuk menstabilkan kondisi IC counter. Karena pada kondisi

output tertentu Qa sampai Qd tidak mempengaruhi pentriggeran pada counter dan sebaliknya.

Jika input pada NAND gate berupa logika 1 dan 0, maka outputannya adalah logika 1 dan

logika tersebut bisa mentrigger IC Counter.

e. Pada saat count down pada posisi nol, output dari counter Qa sampai Qd berada pada kondisi

Low secara bersamaan dan kondisi reset terjadi pada keadaan tersebut. Sehingga memunculkan

trigger awal untuk semua output sehingga count down dari angka 0 kembali ke angka 9.

F. KESIMPULAN

a. Untuk mengatur kecepatan clock (frekuensi), dapat diatur dengan cara mengatur nilai

kapasitor dan resistor yang dipasang pada IC Timer NE555.

b. Untuk mengatur nilai maksimal yang dikehendaki pada 7 segmen display, kita dapat

mengatur pada sisi input IC counter (Dioda)

c. Pada sisi output IC Counter (puluhan) ditambahkan NAND gate yang berfungsi untuk

membalik logika input pada IC Counter (satuan).

d. Output dari IC Counter adalah angka biner sehingga diperlukan IC decoder 74LS47

untuk mengubah bilangan biner menjadi bilangan desimal agar dapat muncul pada display

7 segmen.

G. DAFTAR PUSTAKA

Jamzuri.2013.Prakarya Elektronika Sebagai Penunjang Kegiatan Materi Pembelajaran

Siswa SMK Muhammadiyah Sukoharjo.hal 3-4

Laporan-Count-down.pdf