Awalbarri’s Blog

Desember 25, 2008

Rangkaian Dasar Digital

Filed under: Uncategorized — awalbarri @ 6:32 am

Kebanyakan rangkaian dasar digital saat ini menggunakan CMOS atau TTL.  Gerbang-gerbang logika baik menggunakan CMOS atau TTL dapat diaplikasikan pada banyak sekali rangkaian. Seperti pada rangkaian yang memerlukan Logika Bolean, operasi matematika, penghitung (counter), pembagi (divider), rangkaian yang menggunakan urutan pewaktuan (logical sequences) atau pembangkit detak (oscillator).

Dengan menggunakan beberapa komponen tambahan pada gerbang logika, kita dapat membangun rangkaian pembangkit pulsa yang tentunya diperlukan pada pengujian rangkaian-rangkaian.

Tidak perlu cemas menggunakan IC-IC gerbang logika baik CMOS (seri 4000) atau TTL (seri 74xxx) selama mengikuti ketentuan-ketentuan, seperti:

IC CMOS dapat dioperasikan pada tegangan kerja 3v – 15v, sedangkan seri 74xxx bekerja pada tegangan supply 5v. Untuk tidak membingungkan, maka di sarankan selalu menggunakan tegangan catu 5v.

Tegangan masukan dan keluaran tidak diperkenankan lebih tinggi dari tegangan catu daya.  Sebelum menghubungkan rangkaian yang akan di uji menggunakan Pulsa Generator atau pengumpan masukan, pastikan keluaran dari alat tersebut tidak lebih tinggi dari 5v.

Pin masukan yang tidak terpakai hendaknya dihubungkan ke Ground.

Untuk menghilangkan gangguan dari jalur listrik atau pengaruh luar lain,  pasang kapasitor ukuran 100nf pada jalur catu yang diletakkan dekat dengan IC.

Untuk lebih mengenal pemakaian gerbang-gerbang logika. Gunakan gerbang NAND, buat rangkaian dasar, dan perhatikan tabel kebenaran. Variasikan masukan-masukan gerbang NAND dan catat hasilnya, anda akan mendapatkan tabel kebenaran untuk: gerbang NAND, INVERTER,  gerbang OR, gerbang XOR, dan FLIP-FLOP.

BCD TO SEVEN SEGMENT

 

 

.Truth table Tabel kebenaran

The function of a BCD to 7-segment decoder is to convert the logic states at the outputs of a BCD counter such as the 4510 into a form which will drive a 7-segment display. Fungsi dari BCD ke 7-segmen decoder adalah untuk mengkonversi logika menyatakan pada output dari BCD counter seperti 4510 menjadi formulir yang akan berkendara 7-segmen layar. The display shows the decimal numbers 0-9 and is easily understood. Layar menunjukkan angka desimal 0-9 dan mudah dipahami.

The individual segments making up a 7-segment display are identified by letters as follows: Individu yang sampai membuat segmen-segmen layar 7 dikenal dengan huruf sebagai berikut:

 

There are two important types of 7-segment LED display. Ada dua jenis penting 7-segmen LED layar. In a common cathode display, the cathodes of all the LEDs are joined together and the individual segments are illuminated by HIGH voltages. Dalam sebuah layar katoda umum, yang cathodes semua LEDs bergabung bersama dan individu adalah segmen illuminated oleh HIGH voltase. In a common anode display, the anodes of all the LEDs are joined together and the individual segments are illuminated by connecting to a LOW voltage. Anode umum dalam tampilan, anodes semua LEDs bergabung bersama dan individu adalah segmen illuminated dengan menghubungkan ke LOW tegangan.

The 4511 is designed to drive a common cathode display and won’t work with a common anode display. 4511 yang dirancang untuk kendaraan umum katoda layar dan tidak akan bekerja dengan umum anode layar. You need to check that you are using the right kind of display before you start building. Anda perlu memastikan bahwa Anda menggunakan jenis kanan layar Anda sebelum memulai membangun.

When the 4511 is set up correctly, the outputs follow this truth table: Ketika 4511 telah diatur dengan benar, output yang mengikuti kebenaran tabel ini:

BCD inputs BCD masukan

segment outputs segmen keluaran

display tampilan

D D

C C

B B

A Sebuah

a sebuah

b b

c c

d d

e e

f f

g g

0

0

0

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

0

 

0

0

0

1 +1

0

1 +1

1 +1

0

0

0

0

 

0

0

1 +1

0

1 +1

1 +1

0

1 +1

1 +1

0

1 +1

 

0

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

0

0

1 +1

 

0

1 +1

0

0

0

1 +1

1 +1

0

0

1 +1

1 +1

 

0

1 +1

0

1 +1

1 +1

0

1 +1

1 +1

0

1 +1

1 +1

 

0

1 +1

1 +1

0

0

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

 

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

0

0

0

0

 

1 +1

0

0

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

 

1 +1

0

0

1 +1

1 +1

1 +1

1 +1

0

0

1 +1

1 +1

 

There is a question about whether the 6’s and 9’s should have tails. Ada pertanyaan tentang apakah 6’s dan 9’s harus memiliki ekor. The 4511 produces a display without tails. 4511 yang menghasilkan tampilan tanpa ekor. If other binary values, greater than 1 0 0 1 are connected to the inputs of the 4511, the outputs are all 0’s and the display is blank. Jika nilai binari lain, lebih besar dari 1 0 0 1 terhubung ke masukan dari 4511, keluaran adalah semua 0 dan layar kosong.

. Basic operationOperasi dasar

In normal operation, the lamp test and ripple blanking inputs are connected HIGH, and the enable (store) input is connected LOW. Dalam operasi normal, lampu tes dan gelombang blanking input yang terhubung HIGH, dan mengaktifkan (toko) input terhubung LOW. The circuit diagram shows the 4511 and a 7-segment common cathode display connected to the outputs of a 4510 BCD counter: Sirkuit diagram menunjukkan 4511 dan 7-segmen umum katoda terhubung ke layar output dari 4510 BCD counter:

To build this circuit follow the prototype board layout from the 4510 Beastie Zone web page and then add the 4511 with connections to a third prototype board, as shown below: Untuk membangun sirkuit ini ikuti prototipe papan tata letak dari 4510 Beastie Zona halaman web dan kemudian menambahkan 4511 dengan sambungan prototipa ke papan ketiga, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

\

                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

This is a complex prototype layout. Ini adalah sebuah kompleks prototipe tata letak. The best way to get it to work is to build it up in stages, checking that each subsystem works before going on to the next. Cara terbaik untuk mendapatkan untuk bekerja adalah untuk membangun itu dalam tahap, yang memeriksa setiap subsistem bekerja sebelum pergi ke depan.

Don’t forget – Jangan lupa — \– Connect pin 16 of the 4510 and 4511 to +9 V and pin 8 to 0 V. – Hubungkan pin 16 dari 4510 dan 4511-9 V dan pin 8 ke 0 V.

Other inputs Lain masukan

When the lamp test input, pin 3, is made LOW, all the segment outputs go HIGH regardless of all other input conditions. Bila lampu tes masukan, pin 3, dibuat LOW, semua segmen keluaran HIGH pergi tanpa masukan dari semua lain kondisi.

With lamp test HIGH, if the ripple blanking input, pin 4, is made LOW, all the segment outputs are forced LOW. Dengan lampu tes HIGH, jika riak blanking masukan, pin 4, dibuat LOW, semua segmen keluaran terpaksa LOW. This input can be used to blank leading zeros in a multi-digit display. Masukan ini dapat digunakan untuk angka nol kosong terkemuka di multi-angka layar.

The enable input controls the action of a 4-bit latch inside the 4511. With enable LOW, the outputs of the latch follow the logic states of the BCD inputs and the 7-segment outputs change accordingly. Mengaktifkan input yang mengendalikan tindakan dari 4-bit grendel di dalam 4511. Dengan mengaktifkan LOW, output dari grendel ikuti logika menyatakan BCD dari masukan dan keluaran 7 segmen-perubahan yang sesuai. If enable is made HIGH, the logic states present on the BCD inputs are stored. Jika memungkinkan dibuat HIGH, logika menyatakan hadir pada BCD input yang disimpan. The 7-segment outputs remain unchanged until enable is made LOW once more. 7-segmen keluaran tetap tidak berubah hingga memungkinkan dibuat LOW sekali lagi. This action allows the display to be updated at intervals. Tindakan ini memungkinkan layar untuk diperbarui pada interval.

When you need these inputs, you can work out how to use them by investigating the behaviour of the 4511 in a prototype circuit. Bila anda memerlukan masukan ini, Anda dapat mencoba bagaimana untuk menggunakannya dengan menyelidiki perilaku dari 4511 di Sirkuit prototipe.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DENGAN TAMPILAN LED 7 SEGMENT

BY ASWAN H

Ada beberapa pertanyaan dan permintaan yang ditujukan kepada ElectronicLab agar membahas rangkaian counter yang akan digunakan untuk berbagai keperluan. Mulai dari aplikasi sederhana penghitung botol di ban berjalan, display nomer antrian di sebuah praktek dokter, display timer untuk lomba renang, sampai yang agak rumit untuk menampilkan jumlah rotasi dalam satu menit putaran mesin. Ada juga pertanyaan yang cukup punya alasan, yaitu permintaan konsultasi dari seorang siswa yang ingin membuat penghitung jumlah orang yang keluar masuk sebuah kelas. Lampu kelas akan segera menyala jika ada orang pertama masuk kelas dan lampu mati dengan sendirinya jika orang terakhir sudah keluar.  Pada kesempatan ini, ElectronicLab akan membahas rangkaian counter up/down tersebut secara umum. Pembaca sekalian tentu dapat memodifikasi bagian-bagian tertentu dari rangkaian ini untuk disesuaikan dengan aplikasi yang sedang anda buat.

Komponen-komponen penting pada rangkaian yang akan dibuat adalah 74LS192, lalu ada driver display IC 74LS47 (BCD to 7 segment driver) dan indikator display LED 7 segment common anode. Sebenarnya ada pencacah lain, seperti 4 bit binary counter yang bisa mencacah sampai 16, tetapi di sini yang digunakan adalah pencacah 10 (decade counter) karena yang hendak dibuat adalah alat pencacah bilangan desimal. 

 

 

 

 

 

Komponen utama IC 74LS192 adalah sebuah up/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) ke ground melalui 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 adalah normally high dan bekerja secara terpisah. Transisi keluaran desimal dari 9 ke 0 (counting up) men-trigger pin CO mengeluarkan pulsa 0 ke 1 (Low to High). Sebaliknya transisi desimal dari 0 ke 9 (counting down), men-trigger pin BO mengeluarkan pulsa 0 ke 1. Dengan demikian kedua keluaran ini dapat dipakai sebagai trigger clock untuk tingkat pencacahan berikutnya. Seperti contoh pada rangkaian-1 di bawah ini, 2 buah IC 74LS192 di-cascade untuk membuat pencacah nilai satuan dan puluhan. Pembaca dengan mudah tentu dapat melanjutkannya jika perlu membuat pencacah tingkat berikutnya untuk nilai ratusan, ribuan dan seterusnya.  

 

rangkaian-1 : pencacah naik dan turun desimal puluhan

Perlu diingat, rangkaian pencacah ini akan bekerja jika pin CLR = 0 (low). Untuk itu port input RESET harus di ground atau diberi logik 0 dalam keadaan normal. Reset (tampilan desimal menunjukkan angka 0) berlaku jika pada pin CLR (pin 14) ada transisi logik dari 0 ke 1. Demikian juga dengan pin UP dan pin DN, akan bekerja (counter naik/turun) hanya jika ada transisi dari 0 ke 1 pada pin ini. Pembaca perlu menambahkan rangkaian saklar (tombol) untuk men-trigger counter (naik/turun) maupun Reset.

 

rangkaian-2 : tombol saklar penghasil pulsa clock 

 

Pembaca dapat mencoba rangkaian-2 di atas untuk membuat saklar penghasil pulsa clock  masing-masing bagi Count Up, Count Down ataupun RESET pada rangkaian-1. Di sini digunakan IC 74LS14 yang tidak lain adalah inverter schmitt trigger yang banyak digunakan untuk menghasilkan pulsa yang bebas bouncing. Dengan tambahan resistor pull up dan kapasitor keramik, dapat dihasilkan pulsa clock yang bebas noise. Ini berguna untuk mencegah counter naik atau turun 2, 3 digit atau lebih, padahal anda hanya menekan tombol saklar ini satu kali saja. Prinsip yang sama tentu bisa saja dilakukan dengan mengganti tombol-tombol ini dengan sensor cahaya, misalnya dengan menggunakan sensor photo-transistor.  

Mudah-mudahan penjelasaan ini cukup membantu siswa di atas dengan idenya yang ingin membuat lampu kelasnya menyala jika ada orang yang masuk dan padam otomatis jika semua orang sudah keluar. Rangkaiannya mesti diperiksa dengan teliti jika sekiranya lampu kelasnya itu menyala dan padam sendiri, padahal tidak ada orang yang melintas sensor photo-transistor. Apalagi waktu itu adalah malam jum’at kliwon :)    

 

 

Pulse  Generator

Pembangkit detak atau Pulse Generator pada prinsipnya hanyalah sebuah pembangkit detak (oscilator), dengan tambahan pengatur lebar pulsa dan pengatur frekuensi. Untuk membangun sebuah pembangkit detak (oscilator) tidak sulit. Satu IC gerbang ditambah kapasitor dan resistor jadilah oscilator.

Ide dari pulse generator adalah satu pembangkit detakfrekuensi tinggi, pembagi frekuensi dan Pengatur lebar detak. Frekuensi detak 100Khz dibagi 10 untuk mendapatkan keluaran alternatif dan dapat dibagi menurut keperluan. Keluaran yang terpakai di masukan pada blok pelambat (delay) dan keluaran nya akan menjadi masukan bagi rangkaian pengatur lebar detak (Pulse Width Generator), untuk mengatur-atur bentuk gelombang agar didapat frekuensi dan bentuk gelombang yang diperlukan .

Rangkaian dapat dibangun menggunakan Flip-Flop 74HC74 sebagai pembangkit detak (oscilator), decade counter 4017 sebagai pembagi, dan tambahan gerbang NAND atau gerbang OR dapat digunakan untuk pelambat (delay) dan pengatur lebar detak (pulse width generator).

Bangun dan uji rangkaian blok per blok. Awalnya bangun rangkaian pembangkit detak dengan Flip-Flop 74HC74. Setelah jalan, bangunlah rangkain pembagi 4017. Lanjutkan dengan pelambat dan pengatur lebar detak.

 

 

 

 

 

 

 

Tinggalkan sebuah Komentar »

Belum ada komentar.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Blog di WordPress.com.

%d blogger menyukai ini: