BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan ciri dari
perkembangan zaman. Dewasa ini banyak sekali teknologi-teknologi
yang dapat dikatakan terbarukan, tidak hanya karena tampilan atau
bahan penyusun yang mendukung teknologi tersebut namun fungsi dan
peran teknologi itu juga sangat diperhatikan di zaman yang maju
ini.Begitu pula di bidang elektronika, efek dari perkembangan zaman
dan kemajuan teknologi sangatlah dirasakan, karena bidang
elektronika adalah salah satu bidang yang sangat mencolok dalam
mengikuti perkembangan zaman ini. Elektronika Digital merupakan
sebuah cabang dari bidang elektronika yang sangat rajin membuat
terobosan-terobosan baru selaras dengan perkembangan teknologi di
era globalisasi ini.Elektronika Digital dapat diaplikasikan dalam
bebragai macam bidang kehidupan sehari-hari, ataupun pada suatu hal
lainnya. Sebut saja TPS (Tempat Pemungutan Suara) merupakan salah
satu tempat yang dapat menjadi tempat diaplikasikannya ilmu dalam
bidang Elektronika Digital, seperti membuatkan alat untuk dapat
menghitung jumlah pemilih yang sudah memberikan hak suaranya di
TPS.Dengan prinsip kerja Binary Counter yang dapat dibuat dengan
memadukan sensor, Binary Counter oleh IC TTL maupun CMOS dan
LED/Seven Segment sebagai display, alat ini bukan tidak mungkin
dapat dibuat. 1.2 TujuanTujuan dari pembuatan alat ini adalah
sebagai berikut : Mengaplikasikan IC TTL dalam sebuah alat yang
nyata. Memberikan pemahaman lebih untuk mengetahui prinsip Kerja
Binary Counter. Memenuhi tugas akhir mata kuliah Elektronika
Digital.1.3 ManfaatManfaat dari pembuatan Alat ini adalah sebagai
berikut :1. Dapat membantu dalam proses rekapitulasi pemilih dalam
TPS.2. Dapat memberikan informasi kepada pemilih mengenai jumlah
pemilih yang telah memilih di TPS
BAB IIPEMBAHASAN2.1 DASAR TEORI Secara singkat rangkaian ini
bekerja menggunakan sensor sebagai masukkannya, selanjutnya hasil
keluaran dari sensor digunakan untuk men-triger clock pada masukkan
IC 74LS192, dimana IC ini berfungsi sebagai counter. Selanjutnya
sinyal ini diproses dimana keluaran yang berupa sinyal kode BCD
diproses kembali oleh IC 74LS47 yang merupakan driver untuk
keluarannya yang berupa 7 Segment.
A. Diagram BlokINPUTSENSOR
PROSESRANGKAIAN COUNTER BCD BCD to 7 SEGMENT DRIVER
OUTPUT7 SEGMENT
2.1 PENJELASAN BAGIAN1. Sensor a. ResistorResistoradalah
komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi
aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.
Sebagaimanafungsi resistoryang sesuai namanya bersifat resistif dan
termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen
pasif. Satuan atau nilai resistansi suaturesistordi sebut Ohm dan
dilambangkan dengan simbol Omega (). Sesuai hukum Ohm bahwa
resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir
melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm)resistorjuga memiliki
nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang
mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor
tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu
rangkaianelektronikaoleh karena itu pabrikan resistor selalu
mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
b. LEDLED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat
memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward
bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena
menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping
yang berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang
berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakann salah satu jenis
dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja.
LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik
dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya,
kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup
rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda)
dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga
pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus.
Simbol dan bentuk fisik dari LED (Light Emitting Dioda) dapat
dilihat pada gambar berikut. LED Dari gambar diatas dapat kita
ketahui bahwa LED memiliki kaki 2 buah seperti dengan dioda yaitu
kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar diatas kaki anoda memiliki
ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih baru,
kemudian kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) ditandai
dengan bagian body LED yang di papas rata. Kaki anoda dan kaki
katoda pada LED (Light Emitting Dioda) disimbolkan seperti pada
gambar diatas. Pemasangan LED (Light Emitting Dioda) agar dapat
menyala adalah dengan memberikan tegangan bias maju yaitu dengan
memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke
kaki katoda.c. PhotodiodaPhotodioda adalah suatu jenis dioda yang
resistansinya berubah-ubah kalau cahaya yang jatuh pada dioda
berubahubah intensitasnya.Dalam gelap nilai tahanannya sangat besar
hingga praktis tidak ada arus yang mengalir.Semakin kuat cahaya
yang jatuh pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga
arus yang mengalir semakin besar. Jika photodioda persambungan p-n
bertegangan balik disinari, maka arus akan berubah secara linier
dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan pada persambungan
tersebut. Photodioda terbuat dari bahan semikonduktor. Biasanya
yang dipakai adalah silicon (Si) atau gallium arsenide (GaAs), dan
lain-lain termasuk indium antimonide (InSb), indium arsenide
(InAs), lead selenide (PbSe), dan timah sulfide (PBS). Bahan-bahan
ini menyerap cahaya melalui karakteristik jangkauan panjang
gelombang, misalnya: 250 nm ke 1100 untuk nm silicon, dan 800 nm ke
2,0 m untuk GaAs.Dioda fotoadalah jenisdiodayang berfungsi
mendeteksicahaya. Berbeda dengan diode biasa,
komponenelektronikaini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik.
Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini mulai dari
cahayainfra merah,cahaya tampak,ultra ungusampai dengansinar-X.
Aplikasi diode foto mulai daripenghitungkendaraan di jalan umum
secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa
peralatan di bidang medis.
d. LM358Pengujat operaasional adalah suatu rangkaian elektronika
yang di kemas dalam bentuk rangkaian terpadu (IC). Perangkat ini
sering di gunakan sebagai penguat sinya-sinyal, baik yang linier
maupun non linier terutama dalam systemsistem pengaturan dan
pengendalian, instrumentasi, komputasi analog. Keuntungan dari
pemakaian penguat operasional ini adalah karakteristiknya yang
mendekati ideal sehingga dalam merancang rangkaian yang menggunakan
penguat ini lebih mudah dan juga karena penguat ini bekerja pada
tingkatan ysng cukup dekat dengan karakteristik kerjanya.LM358
merupakan rangkaian terintegrasi yang memiliki dua penguat
operasional. Terdiri dari 4 masukan, memiliki faktor penguatan yang
besar dan frekuensi internal yang berubah-ubah, yang mana di desain
secara spesifik untuk beroperasi dari sebuah power supply melalui
sebuah range tegangan. IC ini memilliki spesifikasi sebagi berikut
:1)Frekuensi internal yang dapat di ubah untuk
penguatanya.2)Penguatan tegangan yang besar (100dB).3)Memiliki
besar range tegangan antara 3V-32V.4)Arus bias input rendah
(20nA).5)Arus offset input rendah (2nA).6)Tegangan offset input
rendah (2mV).7)Tegangan output besar, berkisar 0 sampai
(Vcc-1,5V).
e. 74LS14 (IC Schmitt Trigger)Schmitt trigger merupakan suatu
rangkaian yang dapat mendeteksi tegangan input yang melintasi suatu
perangkat tertentu. Selain itu schmitt trigger sangat berguna untuk
pengkondisi sinyal segitiga ataupun bentuk gelombang lainnya, maka
output schmitt trigger akan menghasilkan suatu keluaran gelombang
segiempat dengan pinggiran naik dan pinggiran turun yang tajam.IC
74LS14 merupakan salah satu jenis IC yang telah terpaket yang
terdiri dari 6 buah inverter dengan schmitt trigger. Fungsi dari IC
74LS14 adalah sebagai pembalik dan pemantap atau untuk mendeteksi
taraf dan membentuk kembali pulsa pulsa yang buruk pada bagian
tepinya (membentuk sinyal kotak).
2. Rangkaian Counter BCDa. IC 74LS192Komponen utama IC 74LS192
adalah sebuahup/down decade counter, yaitu sebuah komponen yang
dapat melakukan pencacahan sampai 10 (0 sampai 9) naik dan turun.
Komponen 16 pin ini cukup banyak dapat dijumpai di toko komponen
elektronika. 74LS192 dibangun dengan beberapa flip-flop JK dan
gerbang-gerbang logik. Transisi logik dari 0 ke 1 (Low to High)
pada pin UP (pin 5), menyebabkan keluaran BCD (binary code decimal)
QA,QB,QC dan QD menaik 1 digit.Demikian juga jika ada transisi
logik 0 ke 1 pada pin DN (pin 4), menyebabkan keluaran BCD turun 1
digit. Ada baiknya jika dijelaskan sedikit tentang aturan dari BCD
seperti yang ada pada tabel disebelah ini. Pada tabel ini
ditunjukkan kode biner 4 bit QD .. QA me-representasikan kode
desimal dari 0 hingga 9.Agar dapat dimengerti oleh orang yang
melihatnya, kode biner ini diubah untuk men-drive LED 7 segment
dengan menggunakan komponen IC 74LS47. Dengan demikian, rangkaian
ini dapat menampilkan angka desimal yang sesuai. Pada rangkaian ini
dipakai LED 7 segment Common Anoda, dimana semua anoda dari
masing-masing LED segment-nya terhubung menjadi satu dan mendapat
suplai Vcc. Untuk menyalakan satu segmentnya, pin LED 7 segment
yang bersangkutan harus di-sink(short) kegroundmelalui sebuah
resistor. Resistor yang digunakan adalah 100 Ohm dan ini sudah
cukup terang untuk menyalakan segment LED ini. Untuk lebih jelas,
diagram LED 7 segment itu ditunjukkan pada kedua gambar di
atas.
IC 74LS192 dilengkapi juga dengan pin keluaran CO (Carry Out)
dan BO (Borrow Out) yang masing-masing adalahnormally highdan
bekerja secara terpisah. Transisi keluaran desimal dari 9 ke 0
(counting up) men-triggerpin CO mengeluarkan pulsa 0 ke 1 (Low to
High). Sebaliknya transisi desimal dari 0 ke 9 (counting down),
men-triggerpin BO mengeluarkan pulsa 0 ke 1. Dengan demikian kedua
keluaran ini dapat dipakai sebagaitrigger clockuntuk tingkat
pencacahan berikutnya. Seperti contoh pada rangkaian-1 di bawah
ini, 2 buah IC 74LS192 di-cascadeuntuk membuat pencacah nilai
satuan dan puluhan. Pembaca dengan mudah tentu dapat melanjutkannya
jika perlu membuat pencacah tingkat berikutnya untuk nilai ratusan,
ribuan dan seterusnya.
b. IC 74LS247IC Dekoder BCD ke 7 Segmen 74LS247berfungsi untuk
mengubahdata inputyang berupasandiBinaryCodedDecimal(BCD)
menjadisandiyang sesuai dengan format 7 segmen.Dekoder BCD ke 7
segmenIC 74LS247ini digunakan untuk mengubah data bcd4 bitdari
mikrokontroleratau perangkat digital lain menjadi sinyal atau
logika yang bisa digunakan untuk menyalakan penampil 7 segmen
sesuai nilai dari data BCD inputnya.IC Dekoder 74LS247mempunyai 4
buah data masukan, masing-masing A, B, C, dan D tujuh buah keluaran
yaitu : a, b, c, d, e, f dan beberapa kaki untuk kendali yaitu , RB
In (RBI), RB Out (RBO). Untuk mengoperasikan IC dekoder 74LS247
agar keluaran a g menghasilkan tampilan desimal dari data BCD pada
masukan A0 A3 maka kaki dan BI diberi logika tinggi kemudian data
BCD diberikan pada kaki-kaki A0 A3. Fasilitas (Lamp Test digunakan
untuk mengetes kondisi penampil 7 segmen. Fasilitas BI (Blanking
Input) berfunsi untuk meniadakan data masukan dan memberikan
tampilan blank pada penampil 7 segmen. Outputdekoder IC 74LS247pada
jalur a f dihubungkan ke jalur input penampil 7 segmen.
Fungsi kaki IC dekoder BCD Ke 7 Segmen 74LS247 adalah sebagai
berikut:1. Kaki A0 A3 berfungsi sebagai jalur masukan data BCD4
bit.2. Kaki RBI berfungsi sebagai masukan kontrol Riple Blanking
Input.3. Kaki berfungsi sebagai masukan kontrol Lamp Test.4. Kaki
BI berfungsi sebagai masukan kontrol Blanking Input atau Riple
Blanking Output.5. Kaki a g berfungsi sebagai keluaran untuk
penampil 7 segmen commonanode.IC Dekoder BCD ke 7 Segmen
74LS247dioperasikan dengan sumber tegangan DC +5 volt sama seperti
IC TTL.
3. Output Displaya. Seven SegmentSeven Segment adalah tujuh
segmen-segmen yang digunakan menampilkan angka. Seven segment
merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia digital.
Seven segment sering dijumpai pada jam digital, penujuk antrian,
diplay angka digital dan termometer digital. Penggunaan secara umum
adalah untuk menampilkan informasi secara visual mengenai data-data
yang sedang diolah oleh suatu rangkaian digital.Seven segmen ini
tersusun atas 7 bbuah LED yang disusun membentuk angka 8 yang
penyusunnya menggunakan diberikan lebel dari a sampai g dan satu
lagi untuk dot point (DP). Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2
Light Emitting Diode ( LED ). salah satu terminal LED dihubungkan
menjadi satu sebagai kaki common.
Bentuk logika dan alur perubahan data dari biner menjadi
tampilan desimal di tunjukan pada gambar di bawah ini.
BAB IIIRANCANGAN ALAT3.1 Gambar Skematik Rangkaian1. Sensor
2. Rangkaian Counter BCD (Binary Coded Desimal)
3. Rangkaian Output
3.2 Daftar Komponen ElektronikaBerikut adalah table dari
komponen Elektronika yang digunakan dalam membuat alat
:NoKomponenKeteranganJumlah
1Resistor220 1K 31
2Trimmer Potensiometer100k 1
3IR LED-1
4Photodioda-1
5LM358-1
6SN74LS14-1
7SN74LS192-3
8SN74LS247-3
87 Segment Common Anode-3
9SwitchNormaly ONNormaly OFF11
3.3 Prinsip Kerja AlatSecara Umum prinsip kerja dari alat ini
adalah mengubah sinyal input dari sensor yang masuk kedalam
rangkaian Counter BCD, lalu dari rangkaian tersebut ditampilkan
dalam output display pada seven segment.Namun dalam hal khusus
untuk alat ini, saya mencoba menerapkan prinsip kerja tersebut
dalam suatu rancangan khusus, dalam hal ini adalah miniature dari
sebuah TPS (Tempat Pemungutan Suara). Dengan tujuan mengaplikasikan
rangkaian elektronika digital pada kehidupan sehari-hari.Penjelasan
dari prinsip kerja alat ini, sebagai berikut :1. Orang yang telah
menyalurkan hak suaranya di TPS akan berjalan melalui pintu keluar
TPS, yang sebenarnya merupakan sensor dari alat penghitung pemilih
ini.2. Kemudian sensor mendeteksi adanya inputan, sehingga input
dari sensor diubah menjadi sinyal digital.3. Sinyal yang dikirim
oleh sensor akan diterjemahkan oleh rangkaian utama dari counter
BCD.4. Setelah diterjemahkan pada rangkaian utama, maka hasilnya
akan ditampilkan oleh output display pada alat ini, yakni pada
Seven Segmen.5. Dengan begitu setiap orang yang telah menyuarakan
hak nya (telah memilih) akan dapat dapat dihitung jumlahnya oleh
alat ini.6. Ketika waktu penyelenggaraan pemilihan telah selesai,
alat ini dapat di reset kembali oleh tombol reset, juga dapat
dinonaktifkan dengan tombol power.