MAKALAH
 |
JAM DIGITAL
Disusun oleh:
RIZDY SURYANDA N 168320700019
Dosen Pengampu:
Akhmad Ahfas, ST
PENDIDIKAN TEKNOLOGI INFORMASI DAN
KOMUNIKASI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO
2017
DAFTAR
ISI
Cover...........................................................................................................................................i
Daftar Isi....................................................................................................................................ii
Kata
Pengantar..........................................................................................................................iii
BAB I
Pendahuluan....................................................................................................................1
1.1 Latar
Belakang.........................................................................................................1
1.2 Spesifikasi teknis......................................................................................................2
BAB II
ISI..................................................................................................................................3
2.1
Gambar Rangkaian...................................................................................................4
2.2
Diagram Blok dan Prinsip Kerja Rangkaian............................................................5
BAB III Penutup.......................................................................................................................11
3.1
Kesimpulan............................................................................................................11
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan
hidayahnya kami dapat menyelesaikan Praktikum Sistem Digital dan laporannya.
Kami menyadari sepenuhnya bahwa terselesainya laporan ini berkat dukungan dan
bantuan dari beberapa pihak, untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada bapak Akhmad Ahfas, ST, selaku
Dosen Praktikum Rangkaian Digital dan Semua pihak yang telah membantu,
mendukung serta kerjasamanya dalam penyusunan laporan ini. Besar harapan kami,
bahwa laporan ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami, bagi pembaca serta bagi
kehidupan sehari-hari, Saran dan kritik kami harapkan dari pembaca karena
sangat berguna dan membangun dalam kemajuan ilmu pengetahuan kami dan orang
lain.
Sidoarjo Januari 2017
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Tidak dapat dipungkiri lagi dalam kehidupan kita ini
sangat dipengaruhi oleh waktu. Dan dalam perkembangan peradaban manusia selalu
diikuti dengan perkembangan penunjuk waktu. Banyak referensi yang digunakan
manusia sebagai penunjuk waktu, dan mungkin yang tertua adalah matahari.
Jam digital pada dasarnya adalah sebuah pencacah naik
yang bekerja secara asinkron. Jam digital yang dirancang adalah sebuah jam
dengan penunjukan dengan ketelitian bilangan dari jam, menit sampai detik,
dengan sistem 24 jam. Adapun perencanaan perancangan adalah sebagai berikut :
 |
Diagram Blok sistem
jam digital
Sumber detak merupakan sebuah pembangkit pulsa yang
menghasilkan detak 1 getaran per detik (1 Hz). Pencacah I digunakan untuk
penunjukan bilangan detik dengan
penunjukan maksimum 59 dan ketika hendak berubah ke 60, pencacah akan kembali
menjadi 00 dan memicu pencacah II untuk memulai cacahannya. Pencacah II
digunakan untuk penunjukan bilangan menit
dengan prinsip kerja yang sama dengan pencacah I. Sedangkan pencacah III
digunakan untuk penunjukan bilangan jam
dengan penunjukan maksimum 23 dan ketika hendak berubah ke 24, pencacah akan
direset dan kembali menjadi 00.
Dari perencanaan di atas dapat dilihat bahwa jam
digital ini adalah sebuah rangkaian digital sederhana dengan memanfaatkan
prinsip kerja dari pencacah naik yang bekerja secara asinkron, dimana pencacah
yang paling ujung ( yang digunakan untuk penunjukan bilangan satuan dari
“detik” ) masukan clocknya berasal dari sumber detak sedangkan pencacah-pencacah
selanjutnya dipicu oleh pencacah sebelumnya.
1.2 Spesifikasi Teknis
Komponen
yang digunakan dalam rangkaian jam digital ini adalah :
ˉ Sumber
detak
Sumber detak yang digunakan adalah sebuah pembangkit
pulsa yang menghasilkan detak 1 getaran per detik (1 Hz) untuk memperoleh
hitungan detik.
ˉ Catu
daya
Semua yang membutuhkan masukan “high”
pada IC dihubungkan dengan positif catu daya dan sebaliknya semua yang
membutuhkan masukan “low” dan input NC dihubungkan pada negative catu daya dan
bukannya diambangkan untuk menghindari hasil yang tidak dapat diprediksikan.
ˉ IC
7490
IC ini adalah sebuah decade counter yang mencacah
empat bit dari 0000 (desimal 0) sampai 1001 (desimal 9). Rangkaian dalamnya terdiri dari empat buah
flip-flop berderet dan gerbang-gerbang khusus yang digunakan untuk mereset
flip-flop. Gambar rangkaian dalam, tabel kebenaran, tabel fungsi reset / count
dan spesifikasi lain dari IC 7490 dapat
dilihat pada lampiran datasheet.
ˉ IC
7476
IC ini terdiri dari dua rangkap rangkaian JK flip-flop
majikan budak dengan dua keluaran. Rangkaian dalam, tabel kebenaran, dan
spesifikasi lain dari IC 7476 dapat dilihat pada lampiran datasheet.
ˉ IC
4511
IC ini adalah sebuah decoder BCD ke seven segment.
Rangkaian dalam, tabel kebenaran, dan spesifikasi lain dari IC 4511 dapat
dilihat pada lampiran datasheet.
ˉ Gerbang
AND
Pada simulasi EWB digunakan gerbang AND biasa untuk
menyederhanakan rangkaian simulasi, namun pada prakteknya dapat digunakan IC
7408 yaitu empat rangkap gerbang AND dengan dua input.
ˉ Indikator
Indikator yang digunakan adalah enam buah seven
segment, yang digunakan untuk menampilkan angka-angka cacahan dalam bentuk
bilangan desimal.
BAB II
ISI
2.1
Gambar Rangkaian
2.2 Diagram
Blok dan Prinsip Kerja Rangkaian
Diagram blok sederhana dan prinsip kerja jam digital ini adalah sebagai
berikut :
 |
Diagram
Blok sistem jam digital
Sumber detak merupakan suatu pembangkit pulsa yang
menghasilkan detak 1 getaran per detik ( 1 Hz ). Pencacah I dan pencacah II
akan mencacah dari 00 (0000 0000) hingga 59 (0101 1001) yang kemudian akan
digunakan pada penunjuk detik dan menit. Sedangkan pencacah III merupakan
pencacah dari 00 (0000 0000) hingga 23 (0010 0011) yang digunakan pada penunjuk
jam.
Dari hasil sistem perencanaan di atas dapat dilihat
bahwa pada dasarnya pencacah I dan pencacah II merupakan jenis pencacah yang
sama, pada pengaplikasiannya digunakan pencacah 10 (decade counter) yaitu IC
7490, sehingga bilangan dipecah menjadi dua yaitu penunjukan satuan dan
puluhan. Dapat digambarkan sebagai berikut :
Diagram
blok sistem cacahan menit dan detik pada jam digital
Pada pencacah bilangan satuannya diinginkan mencacah
sampai decimal 9 (1001) artinya IC reset pada cacahan ke 10 (1010). Untuk
melakukan reset ini dapat diperhatikan rangkaian dalam dari IC 7490 berikut :
Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwa fungsi
reset dilakukan oleh masukan input Ro(1) dan Ro(2) yang merupakan masukan dari
sebuah gerbang NAND yang terhubung pada reset flip-flop pada IC yang aktif low,
artinya diinginkan kedua masukan Ro(1) dan Ro(2) dalam keadaan high supaya
dihasilkan keluaran low untuk meresetnya.
Dibawah ini akan diperlihatkan tabel kebenaran dari IC
7490 yaitu :
Tabel Kebenaran
COUNT
|
OUTPUT
|
|||
QD
|
QC
|
QB
|
QA
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
2
|
0
|
0
|
1
|
0
|
3
|
0
|
0
|
1
|
1
|
4
|
0
|
1
|
0
|
0
|
5
|
0
|
1
|
0
|
1
|
6
|
0
|
1
|
1
|
0
|
7
|
0
|
1
|
1
|
1
|
8
|
1
|
0
|
0
|
0
|
9
|
1
|
0
|
0
|
1
|
Pada pencacah satuan, untuk memperoleh reset pada
cacahan 1010, masukan Ro(1) dan Ro(2) diambil dari keluaran QB dan QD IC 7490.
Sedangkan untuk pencacah puluhan yang diinginkan reset pada cacahan 6 (0110), masukan
Ro(1) dan Ro(2) diambil dari keluaran QB dan QC IC pencacahnya.
Pada pencacah III yang digunakan untuk menunjukkan
jam, digunakan IC 7490 untuk bilangan satuan dengan modus 10 dan IC 7476 untuk
bilangan puluhan dengan modus 3. Cacahan pada penunjukan jam adalah dari 00
(0000 – 0000) sampai 23 (0010 0011).
Pada pencacah bilangan satuannya akan mengalami dua
keadaan reset. Reset pertama dilakukan saat cacahan beralih dari keadaan 9
(1001) ke 10 (1010). Reset kedua saat cacahan beralih dari 3 (0011) ke 4 (0100)
saat cacahan pada pencacah puluhan sudah mencapai 2 (0010). Reset kedua ini
adalah reset yang terjadi bersamaan antara pencacah untuk bilangan satuan dan
bilangan puluhan.
Untuk reset pertama, digunakan fungsi reset IC 7490
dengan menarik masukan untuk Ro(1) dan Ro(2) dari keluaran QB dan QD –nya.
Pada pencacah bilangan puluhannya digunakan IC 7476.
IC ini adalah flip-flop JK rangkap dua. Digunakan 7476 dan bukannya 7490 karena
cacahan maksimal yang diinginkan adalah 2 (0010) yaitu 2 bit saja sehingga
dapat menggunakan pencacah yang dibangun dari dua buah flip-flop JK biasa.
Seperti dikatakan sebelumnya, reset untuk pencacah
puluhan adalah reset yang dilakukan bersamaan dengan reset kedua pencacah
satuannya. Oleh karena itu digunakan gerbang AND untuk melakukan fungsi reset
bersamaan jika cacahan telah sampai 23. Dimana masukan gerbang AND ditarik dari
keluaran QC pencacah bilangan satuan (agar reset pada cacahan 4 (0010) dan
keluaran Q2 dari IC 7476.
Sistem pencacahan bilangan jam dapat digambarkan sebagai berikut:
 |
Diagram blok sistem
cacahan bilangan jam pada jam digital
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada rangkaian
dalam IC 7476 berikut yang merupakan penggabungan dari keluaran IC 7490 dan
menjadi masukan bagi sebuah gerbang AND yang digunakan sebagai reset.
Rangkaian dalam IC 7476 dan sebuah gerbang AND
Sistem pendukung yang akan mereset
kedua pencacah adalah sebuah gerbang AND yang diberi input dari pencacah satuan
dan pencacah puluhan.
Untuk
menampilkan data biner menjadi bilangan desimal pada tampilan seven segment jam
digital digunakan IC 4511. IC ini adalah sebuah decoder yang mengkodekan BCD ke
seven segment dengan tabel kebenaran sebagai berikut :
Koordinasi pengkodean sudah built-in
dalam IC 4511 ini, sehingga cukup menghubungkan keluaran dari IC pencacah ke
masukan IC 4511 dan keluaran dari 4511 dihubungkan dengan kaki-kaki seven
segment.
Total jumlah IC decoder dan seven
segment adalah 12 buah, mulai dari penampil detik, menit dan jam.
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Rangkaian
detik pada jam digital merupakan rangkaian pembagi 60.
Rangkaian
menit pada jam digital merupakan rangkaian pembagi 3600.
Rangkaian
jam pada jam digital merupakan rangkaian pembagi 86400
.png)
0 komentar:
Posting Komentar