BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu aspek pengendalian yang terpenting adalah sistem display. Dengan adanya sistem display ini kita dapat membandingkan hasil pengukuran dan set point yang ada sehingga kita dapat melakukan proses pengendalian agar diperoleh nilai yang sesuai dengan set point. Perkembangan sistem display saat ini sangat pesat, dari sistem display analog sampai sistem display digital. Aplikasi dari sistem display 2 digit misalnya pada lampu lalu lintas (traffic light) dan display jumlah liter yang dikeluarkan pada POM Bensin. Untuk mengetahui karakteristik dari sistem display 2 digit maka disusunlah makalah ini. 1.2 Tujuan Tujuan dari disusunnya makalah ini adalah: Mengetahui cara kerja dari sistem display 2 digit. 1.3 Permasalahan Permasalahan yang dibahas dalam makalah ini adalah: Bagaimana cara kerja dari system display 2 digit

1

BAB II ULASAN SISTEM 2.1 Seven Segment Display Seven segment display kurang lebih dikenal sebagai seven segment indicator,merupakan bentuk peralatan elektronik display untuk menampilkan bilangan desimal dimana merupakan alternative dari dot matrix display yang lebih kompleks.seven segment display digunakan dalam jam digital, elekronikmeter dan peralatan elektronik lainnya yang berbasis tampilan informasi numerik.

Gambar 2.1 Tipe seven segment LED display dengan decimal 2.1.1 Konsep dan Struktur Seven segment display terdiri dari tujuh elemen. Secara individu bekerja on atau off, dan bisa dikombinasikan menjadi angka yang bisa dibaca. Seven segment disusun seperti Persegi dari dua vertikal segmen di tiap sisi dengan satu segmen horisontal di atas, tengah dan bawah. Terdapat juga fourteen segment display dan sixteen display, bagaimanapun juga kebanyakan sudah digantikan oleh dot-matrix. Seven segment display dapat menampilkan huruf dari A-G. dan terdapat DP (titik decimal) digunakan untuk angka non-integer.

Gambar 2.2 Segmen individual dari seven segmen display

2

2.1.2 Implementasi Seven segment display biasa digunakan pada LCD, LED dan juga penghasil cahaya lain. Seperti tampilan harga bensin terdapat jumlah liter dan harga yang dikeluarkan cahaya tersebut berasal dari pantulan elektomagnetik segmen. Pada tahun 50 sampai 70an sumber yang digunakan adalah katoda dingin, lampu neonseperti nixie tabung. Pada awal 1970 ,RCA menjual alat bernama Numitron yang mengunakan kawat pijar untuk sumber pada segmen. Terdapat single atau multiple digit. Multiple digit LED display digunakan pada kalkulator dan alat yang sama menggunaka tampilan multiple untuk mengurangi jumlah pin IC yang dibutuhkanuntuk kontrol display. seven segment display dipatenkan pada tahun 1908, F W Wood menemukan delapan segmen display menampilkan 4 angka menggunakan diagonal bar. Tetapi tidak penggunaannya tidak meluas sampai kemajuan LED tahun 70an.

Gambar 2.3 Tampilan harga bensin digital 2.1.3 Tampilan Alpabet Pada sepuluh bilangan, seven segment display dapat menampilkan huruf latin, romawi serta tanda baca, tetapi ada beberapa tampilan yang ambigu dan intuitif pada saat yang sama. Huruf besar A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, L, O, P, S, U, Y, Z dan huruf kecil seperti a, b, c, d, g, h, i, n, o, q, r, t, u. 2.1.4 Angka pada 7-segment-code Bit tunggal dan meng-encode keseluruhan segmen. Encoding paling 3opular adalah gfedcba dan gfedcba. Keduanya mengasumsikan 0 adalah off dan 1 adalah on. Berikut table encoding hexadecimal untuk tampilan 0-9 digit.

3

Tabel 2.1 Hexadesimal encoding dengan digit 0 sampai 9

2.2 Binary Code Decimal Dalam komputer dan sistem elektronik, sistim desimal binary-coded ( BCD) (biasa disebut sistem desimal binary-coded natural ( NBCD) adalah satu pengkodean untuk bilangan desimal di mana masing-masing digit diwakili oleh urutan biner yang sendiri. Kebaikannya adalah mudah mengkonversi menjadi digit desimal untuk mencetak atau tampilkan, dan kalkulasi sistem desimal lebih cepat. Kelemahannya adalah suatu peningkatan yang kecil di dalam kompleksitas sirkuit yang diperlukan untuk menerapkan operasi matematik. BCD yang tidak dipadatkan adalah encode yang tidak efisien. Di BCD, suatu digit mewakili empat bit dimana pada umumnya diterdiri dari digit desimal mulai dari 0-9.Kombinasi bit lain digunakan untuk suatu tanda atau untuk indikasi. BCD yang tak mampat sangat penting digunakan dalam financial, komersil, industrial Untuk encode angka menggunakan BCD encode, tiap digit desimal mewakili empat bit

Jika BCD encode angka 127 maka

4

2.2.1 BCD dalam elektronik BCD digunakan dalam elektronik sistem untuk menampilkan nilai numerik, terutama sistem terdiri logika digital, dan tidak terdapat mikropropesor. Dalam pemanfaatan BCD, manipulasi data numerik yang akan ditampilkan dapat dimudahkan dengan perlakuan terpisah tiap digit sebagai sub-circuit tunggal. Kondisi ini sangat dekat dengan fisik yang sebenarnya dari hardware tampilan. Desainer BCD bisa memilih dalam menggunakan seri dari seven segment display dalam membuat sirkuit meter, sebagai contoh quantitas numerik tersimpan dan dimanipulasi sebagai murni biner,tampilannya akan membutuhkan sirkuit yang kompleks. Oleh karena itu pada saat perhitungannya relatif mudah, BCD dapat menuju ke keseluruhan sistem daripada mengubahnya ke biner. Dibandingkan dengan murni biner, BCD mempunyai keuntungan dan kerugian diantaranya Keuntungan

Banyaknilai non-integer seperti 0.2, punya nilai biner yang tak terbatas

(001100110011..) tetapi punya batas nilai BCD (0.0010). konsekuensinya sistem berbasis BCD menampilkan potongan desimal untuk menghindari error dalam perhitungan dan tampilan Menskalakan faktor 10 sangat mudah. Ini berguna ketika faktor skala desimal dibutuhkan untuk mewakili nilai non-integer ( contoh perhitungan financial) Rounding pada batas digit decimal mudah, penambahan dan pengurangan tidak butuh rounding Garis pada angka digital (contoh 1.3 + 27.08) sederhana Perubahan dalam bentuk karakter ( seperti bentuk format berbasis teks atau signal seven segment display) mudah dan dapat diselesaikan dalam linier waktu. Perubahan dari murni biner melibatkan logika kompleks dan untuk angka besar tidak diketahui linier terhadap waktu dikonversi menjadi logaritma. Kerugian Beberapa operasi matematika lebih kompleks diaplikasikan. Penambahan butuh logika ekstra untuk membuatnya dibuat lebih awal Standart BCD butuh empat bit per digit, scara kasar 20% lebih longgar daripada encode biner. Ketika paket yang tiga digit di-encode dalam sepuluh bit, penimpanan akan berlebih dan akan berkurang 0..34% ,hasilnya lebih lambat dalam implementasi sistem ini Implementasi praktis dalam BCD lebih lambat daripada operasi biner 2.2.2 Aplikasi BIOS dalam kebanyakan komputer menyimpan tanggal dan jam dalam BCD karena chip jam MC6818 digunakan di motherboard IBM PC AT yang menyediakan operasi encode dalam BCD. Bentuk ini memudahkan diubah menjadi ASCII untuk tampilan. Atari 8-bit family komputer menggunakan BCD untuk alogaritma floating point. MOS 6502 prosesor menggunakan BCD yang berimbas pada instuksi penambahan dan pengurangan.

5

2.3 MULTIPLEXER Multiplexer atau biasa disebut dengan mux adalah suatu alat yang bekerja sebagai multiplexing yaitu memilih satu dari banyak sinyal input digital maupun analog dan meneruskan input yang dipilih tersebut kedalam satu garis. Sebuah multiplexer 2n masukan mempunyai sebanyak n garis, yang mana digunakan untuk memilih garis masukan yang nantinya akan dikirim kepada keluaran. Sebuah multiplexer elektronik memungkinkan satu peralatan maupun sumber untuk berbagi dengan perantara . contoh : AVD Converter yang dapat melakukan komunikasi segaris (communication line) walaupun hanya mempunyai satu peralatan pada setiap sinyal masukan . Disatu sisi terdapat kebalikan dari multiplexer, yaitu demultiplexer yaitu alat yang dapat membawa sebuah single input dan memilih satu dari banyak data keluaran. Yang mana dihubungkan dengan single input . Sebuah multiplexer dapat terdiri dari multiple-input,single output switch, dan sebuah demultiplexer sebagai single input.dan multiple output switch. Pada dunia komunikasi,, sebuah multiplexer berfungsi sebagai suatu alat yang mengkombinasikan beberapa sinyal input kedalam sinyal ouput,yang mana membawa beberapa saluran komunikasi. Di dunia telekomunikasi dan pemrosesan sinyal, sebuah analog time division multiplexer (TDM) membolehkan pengambilan beberapa contoh sinyal analog terpisah dan mengkombinasikan mereka kedalam pulse amplitude modulated (PAM) sinyal analog dengan bandwidth. Sebagai alternative satu digital TDM multiplexer mungkin mengombinasikan satu angka terbatas dari data digital laju bit konstan mengalirkan ke dalam satu aliran data dari satu kecepatan-angka data lebih tinggi, dengan membentuk data membingkai terdiri dari suatu timeslot per saluran.

Gambar 2.4 Skema ultiplexer 2.3.1 Penghematan biaya Fungsi dasar dari multiplexer adalah mengombinasikan beberapa masukan ke dalam aliran data tunggal (dengan menghubungkan multiplexer single output ke demultiplexer single input) sehingga dapat menghemat pengeluaran biaya karena setiap masukan tidak harus membutuhkan media transmisi secara individu. Gambar dari prinsip multiplexer dapat dilihat dibawah ini.

6

Gambar 2.5 Prinsip multiplexer Dalam hal ini, biaya untuk memisahkan alur dari masing-masing sumber data akan jauh menjadi lebih mahal dibandingkan pemultipleksan / fungsi pendemultipleksan. sebagai analogi fisiknya, untuk menyeberangi sungai, berbagai ,macam kendaraan harus melewati satu jembatan, jembatan ini diibaratkan dengan multiplexer sedangkan berbagai macam kendaraan diibaratkan sebagai macam jenis inputan yang masuk. Jika tidak ada multiplexer, maka setiap macam kendaraan harus melewati jembatan yang berbeda untuk menyeberangi sungai, tentunya hal ini sangat tidak efisien dari segi biaya. Pada akhir penerimaan dari hubungan data satu komplementer demultiplexer secara normal diperlukan ke data tunggal ke dalam aliran asli. Dalam beberapa hal, akhir sistem yang lebih jauh mungkin mempunyai kemampuan lebih dibandingkan dengan demultiplexer sedrehana, sementara pendemultipleksann masih berada secara logika, sebenarnya ini tidak pernah boleh terjadi secara fisik. Ini adalah ciri dari multiplexer yang melayani sejumlah pengguna jaringan IP kemudian pembayaran secara langsung ke dalam satu penerus yang mana dengan seketika membaca isi suatu penghubung seluruh ke dalam ini menaklukkan prosesor kemudian lakukan pendemultipson di memory dimana akan mengonversi secara langsung ke dalam paket IP. Multiplexer A 2 ke 1 merupakan persamaan Boolean dimana A dan B adalah 2 input, S adalah penyeleksi input, dan Z adalah output Yang mana dapat dibuktikan pada table kebenaran sebagai berikut:

Tabel 2.2 Tabel kebenaran

7

Table kebenaran ini menunjukkan bahwa ketika S=0 menyebabkan Z=A akan tetapi ketika S=1 menyebabkan Z=B. salah satu persyaratan nyata pada multiplexer 2-ke-1 akan membutuhkan 2 jembatan AND,OR,dan NOT Penggunaan multiplexer yang lebih luas,seperti pernyataan di atas, juga mengisyaratkan pin selector untuk n-input. Ukuran pada umumnya 4-ke-1, 8-ke-1,dan 16-ke-1. karena logika digital digunakan dalam bilangan biner, maka 2.4DECODER Decoder atau pemecah sandi adalah suatu rangkaian logika yang menerima seperangkat input yang mewakili angka biner dan mengaktifkan output, hanya jika nilai output berhunbungan secara korespondensi dengan angka input. Dengan kata lain, satu sirkuit pemecah sandi melihat input,menentukan nilai biner yang akan ditampilkan kemudian mengaktifkan nilai output yang berkorespondensi dengan nilai input, sedangkan nilai output yang lain dalam keadaan nonaktif. Pada bentuk umumnya, sebuah decoder mempunyai N input untuk mengatur N bit dan dari satu ke 2n output untuk menunjukkan satu atau lebih kombinasi N-bit. Fungsi dasar binary AND dapat digunakan sebagai elemen dasar pemecah sandi karena menghasilkan keluaran yang tinggi hanya ketika semua masukannya tinggi.

Gambar 2.6 Fungsi AND

8

Gambar 2.7 Input-output Terdapat 2N kemungkinan kombinasi masukan, dari A0 ke AN-1 Untuk masing-masing N masukan ini berkombinasi hanmya dengan satu M keluaran yang akan aktif (1) sedangkan keluaran yang lainnya akan tidak aktif (0). Contohnya adalah sebuah sistem port I/O computer dengan sebuah port addres decoder dengan hanya empat addres lines seperti pada gambar.

9

Gambar 2.8 Sistem I/O pada keyboard

BAB III TAMPILAN DATA 3.1 Sistem Dua Digit BCD Counter to 7-Segment Decoder

Gambar 3.1 Sistem dua digit

Dalam sistem tampilan dua digit terdapat alat-alat penyusunnya antara lain sebagai berikut : 1. 2. 3. BCD counter 7 segment display decoder 7 segment display (LEDs)

Biner

BCD counter

Desimal

Desimal MUX

7segment display decoder

desimal

7segme ON/OFF nt 10 display (LEDs)

Gambar 3.2 Diagram sistem kerja

3.2 BCD counter BCD atau Binary code Decimal counter dengan empat output dapat membuat hitungan naik atau turun mengikuti pola BCD sesuai dengan statement logika dari variasi input ketika pulsa terhubung dengan CLOCK input. BCD counter punya empat output yang disimbolkan A B C D. Dengan A sebagai bit terakhir (least significant bit). Cara mudah memahami BCD counter dengan melihat urutan hitungan pada table kebenaran. Ketika pulsa masuk ke CLOCK input, output akan mengikuti urutan mulai dari 0 0 0 0 sampai 1 0 0 1, persamaan biner dari aangka 9. pulsa selanjutnya menyebabkan BCD mengatur ulang dari 0 0 0 0 . oeleh karena itu alat ini disebut BCD counter.

11

Tabel 3.1 Tabel kebenaran

Gambar 3.3 BCD counter dan diskripsi pin Operasi dalam BCD dalam dipahami dalam tabel kebenaran berikut

Keterangan

Tabel 3.2 Tabel kebenara BCD L= keadaan tegangan rendah

12

H= keadaan tegangan tinggi X= dibiarkan = positif-akan transisi

3.3 7-Segment Decode ABCD-7 segment decoder/driver digunakan untuk mengambil empat bit BCD input dan melewatkan output menuju segment yang tepat untuk ditampilkan dalam digit desimal. Logika untuk decoder lebih rumit karena tiap output aktif untuk lebih dari satu kombinasi input

Gambar 3.4 74ls47 (BCD to seven segment decoder) Berikut adalah system dari BCD decoder yang ditampilkan pada seven segment display

13

Gambar 3.5 7-segment decoder terhubung dengan display

3.3.1

Lamp Test (LT)

Ketika LT kecil dan BI RBO tinggi ,semua 7 segment dalam display menjadi nol. LT digunakan untuk pengecekan tidak ada segmen yang menyala. Penghilang nol/zero supression (BI, RBI, RBO) Zero supression digunakan dalam display multidigit untuk menghilsngksn nilai nol yang tidak diperlukan. Contoh : dalam tampilan 6-digit , angka 6.4 akan tampil sebagai 006.400 jika nilai nol tidak dihilangkan 3.3.2 Leading Zero Supression

Menghilangkan nilai nol di depan angka 3.3.3 Trailling Zero Supression

Menghilangkan nilai nol di belakang angka. Hanya nilai nol yang tidak penting yang dihilangkan, angka 030.080 akan ditampilkan sebagai 30.08(sisa nol yang penting) Operasi dari decoder ini dapat dijelaskan melalui tabel berikut. Untuk tiap input kombinasi ada tujuh output yang setara dengan nilai 0 dan 1. output variabel yang bernilai 1 menunjukkan persamaan dengan angka biner yang ada pada input.

14

Tabel 3.3 Tabel kebenaran Decoder

KESIMPULAN Setelah dilakukan pengkajian terhadap materi ini didapatkan kesimpulan sbb: System display 2 digit memerlukan BCD untuk mengkonversi bilangan decimal. Output dari BCD berupa 4 bit yang mewakili 1 bilangan (digit). Karena terdapat 2 digit maka terdapat 2 sinyal, 4 bit untuk digit pertama dan 4 bit untuk digit kedua. Kedua sinyal 4 bit tersebut masuk ke multiplexer yang kemudian diteruskan ke BCD to 7 segment decoder/driver. Sinyal 4 bit tersebut diteruskan menuju segmen output yang tepat yang kemudian ditampilkan berupa bilangan (digit).

15