Makalah Dadu Digital (BAB Lengkap) PDF

Preview

Summary

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Makalah Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan di bidang teknologi, baik dibidang elektrtonika maupun di bidang lainnya,dengan bermacam-macam produk dan jasa baru yang mutakhir kita dapat mengenalnya, khususnya di bidamg Elektronika banyak sekali produk-produk den...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Makalah Dadu Digital (BAB Lengkap) muhamad qorry darmawan

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Dadu Elekt ronik Ramadhani Put ri Makalah 4017b CMOS - Copy Hide Anakbangsa LAPORAN AKHIR PRAKT IKUM ELET RONIKA DIGITAL DET EKT OR HUJAN DENGAN IC 555 Put ra Indra

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Makalah Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan di bidang teknologi, baik dibidang

elektrtonika maupun di bidang lainnya,dengan bermacam-macam produk dan jasa baru yang mutakhir kita dapat mengenalnya, khususnya di bidamg Elektronika banyak sekali produk-produk dengan berbagai macam kecanggihan untuk mempermudah dalam berbagai aktifitas dalam kehidupan masyarakat luas dengan biaya yang ekonomis dan mudah untuk mengaplikasikannya dengan petunjuk-petunjuk yang benar. DADU ELEKTRONIK berfungsi untuk menghemat tenaga. maksudnya adalah misalnya kita ingin bermain dadu biasanya kita mengocok dadu dengan menggunakan tabung (atau sejenisnya) dengan cara seperti itu kita telah banyak membuang-buang waktu dan tenaga kita, bahkan bukan hanya itu saja kita juga bisa kehilangan keberuntungan. maka dengan terobosan baru kami akan memproduksi suatu alat elektronik untuk mempermudah dalam bermain dadu yang disebut dengan DADU ELEKTRONIK dengan menggunakan alat ini kita akan menghemat tenaga dan pada permainan tidak perlu lagi kita mengocok dadu dalam tabung serta mungkin kita lebih beruntung.

1.2

Batasan Masalah Pembahasan pada makalah ini adalah seputar prinsip kerja rangkaian DADU

ELEKTRONIK sebagai salah satu aplikasi dalam praktikum sistem digital. Pembahasan akan meliputi analisa rangkaian, baik secara blok diagram maupun secara lebih spesifik, kemudian akan ditambah dengan pembahasan seputar pengerjaan alat / proyek elektronika, baik dalam perancangan alat maupun cara pengoperasian alat.

Makalah akan ditutup dengan kesimpulan mengenai modul aplikasi DADU ELEKTRONIK serta akan ditutup pula dengan saran dari penyusun kepada pembaca dalam pengerjaan proyek DADU ELEKTRONIK. 1.3

Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, antara lain sebagai berikut : 1.

Memberikan pengetahuan tentang aplikasi dari rangkaian rangkaian dasar sebelumnya yang telah praktikan praktek-kan dalam praktikum sisitem digital.

2.

Memberikan pengetahuan dasar bagi praktikan sebelum melakukan presentasi proyek yang akan dilaksanakan setelah semua praktikum sistem digital.

3.

Memberikan pengetahuan mengenai pembuatan DADU ELEKTRONIK, agar bisa menjadi masukan untuk yang lainnya.

1.4

Metode Penulisan Dalam menyusun makalah ini, kami selesaikan dengan menggunakan beberapa

metode penulisan, antara lain sebagai berikut : 1.

Metode kepustakaan, yaitu melakukan pengumpulan data dengan cara membaca dari buku-buku referensi.

2.

Metode analisa, yaitu dengan menganalisa rangkaian penyusun DADU ELEKTRONIK, sehingga diperoleh gambaran awal dari prinsip kerja rangkaian DADU ELEKTRONIK, yang bisa kita gunakan sebagai landasan pemahaman setelah memperoleh teori yang didapatkan dari metode kepustakaan.

3.

Metode observasi, yaitu dengan melakukan pengamatan langsung cara kerja dari DADU ELEKTRONIK setelah kita rangkai menjadi alat peraga.

4.

Metode interview / cross check, yaitu dengan mengajukan beberapa pertanyaan kepada narasumber atau asisten, guna mendapatkan jawaban yang menjadi kesepakatan atau kesepahaman bersama.

1.5

Sistematika Penulisan Sistematika penulisan makalah ini adalah :

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah mengapa diperlukan pembuatan proyek dan penyusunan makalah DADU ELEKTRONIK, kemudian diuraikan juga mengenai pembatasan pembahasan makalah, tujuan penulisan makalah, metode yang digunakan dalam

menyelesaikan proyek pengerjaan DADU

ELEKTRONIK beserta penulisan makalahnya, lalu yang terakhir yaitu diuraikan tentang sistematika dari penulisan makalah DADU ELEKTRONIKI itu sendiri. BAB II

LANDASAN TEORI

Menjelaskan teori secara singkat dan jelas mengenai DADU ELEKTRONIK dan aplikasinya dalam kehidupan sehari – hari. BAB III

ANALISA RANGKAIAN

Bab ini akan berisi tentang analisa menyeluruh dari rangkaian penyusun DADU ELEKTRONIK, baik secara blok diagram maupun secara lebih spesifik atau detail..

BAB IV

CARA PENGOPERASIAN ALAT

Bab ini akan menguraikan tentang cara pengoperasian DADU ELEKTRONIK, yang sesuai dengan analisa rangkaian yang telah dibahas dalam bab sebelumnya agar diperoleh sinkronisasi teori dan praktek.. BAB V

PENUTUP

Berisi kesimpulan dan saran mengenai proyek DADU ELEKTRONIK yang sedang dibahas. Daftar Pustaka Berisikan sumber-sumber yang akan kami ambil dalam menyusun makalah ini.

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Teori Dasar Elektronika Dalam elektronika, komponen elektronika dibagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Komponen Aktif 2. Komponen Pasif Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya membutuhkan sumber tegangan dan sumber arus, misalnya Dioda, Resistor, Kapasitor, Trafo dan lain-lain. Sedangkan Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri, misalnya Transistor, Tranducer, SCR, Relay, Integrated Circuit (IC) dan lain-lain. Namun disini kami akan menjelaskan uraian dari komponen-komponen elektronika yang bersangkutan dengan alat yang kami buat yaitu “DADU ELEKTRONIK”. IC NE555 PIN CONFIGURATION

IC

NE555

yang

komponenelektronika

mempunyai yang

8

cukup

pin

(kaki)

terkenal,

ini

merupakan

sederhana,

dan

salah serba

satu guna

denganukurannya yang kurang dari 1/2 cm3 (sentimeter kubik). Padadasarnya Aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer (Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (PembangkitPulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai Time Delay Generator dan Sequential Timing. Praktisnya, fungsi dan aplikasi IC NE555 ini banyak sekali digunakan diantaranya sebagai pengatur alarm, sebagai penggerak motor DC, bisa digabungkan dengan IC TTL (Transistor-transistor Logic) dan sebagai input jam digital untuk keperluan yang diinginkan ( kalau hanya untuk jam digital biasa, sudah banyak IC yang bisa langsung digunakan), bisa juga dimanfaatkan dalam rangkaian sakelar sentuh, dan jika digabungkan dengan infra merah ataupun ultrasonic, NE 555 ini bisa dijadikan sebagai pemancar atau remote control.Sedangkan untuk mengetahui cara kerja dan detail struktur fisik IC NE555 ini bisa dilihat dari rangkaian/komponen internalnya.

Pada diagram blok di atas, internal IC NE555 yang kecil ini terdiri dari: 2 buah komparator (Pembanding tegangan), 3 buah Resistor sebagai pembagi tengangan, 2 buah Transistor (dalam praktek dan analisis kerjanya, transistor yang terhubung pada pin 4 biasanya langsung dihubungkan ke Vcc), 1 buah Flip-flop S-R yang akan mengatur output pada keadaan logika tertentu, dan 1 buah inverter.

IC 7483

IC 7483 adalah rangkaian TTL dengan 4 buah penjumlah-penuh yang berarti bahwa rangkaian ini dapat menjumlahkan bilangan 4 bit Dua atau lebih penjumlah paralel dapat dihubungkan secara kaskade untuk membentuk rangkaian penjumlah bilanganbilangan dengan bit yang lebih besar. Susunan dua buah IC 7483 tersebut dapat menjumlahkan bilangan 8 bit.

IC 7490

IC 7490 adalah IC pencacah, tiap pencacah taksinkron monolit ini mengandung empat guling-guling (Flip-Flop)induk-hamba dan tambahan penggerbang (gating) guna pencacah bagi dua dan sebuah pencacah biner tiga tingkat yang panjang daurnya adalah bagi lima. Untuk memanfaatkan panjang cacahan sepenuhnya (dekade, bagi duabelas, atau biner empat bit), pada pencacah ini, jalan masuk B dikoneksikan pada jalan keluar Qa. IC ini adalah sebuah decoder BCD-ke-dasan generasi kedua, dirancang khusus untuk menggerakkan tabung indikator katoda dingin. Decoder ini telah membuktikan suatu kemampuan yang lebih baik untuk meminimkan transisi pensklaran guna mempertahankan tampilan yang mantap.

IC 7447

IC 7447 terdiri dari 16 kaki. IC 7447 cocok dengan seven segment yang bertipe common anode.IC7447 adalah pola konverter BCD 7-segmen. Langkah ini merupakan bentuk lanjutan dari setup dimana kita memasuki pola manual untuk menampilkan karakter yang dikehendaki. Di sini, di kasus ini, IC7447 mengambil kode Biner Desimal (BCD) sebagai input dan output kode 7 segmen yang relevan.

2.2

Komponen Aktif & Pasif Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya

membutuhkan sumber tegangan dan sumber arus, misalnya Dioda, Resistor, Kapasitor, Trafo dan lain-lain. Sedangkan Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri, misalnya Transistor, Tranducer, SCR, Relay, Integrated Circuit (IC) dan lain-lain.

2.2.1 Resistor Resistor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dan juga salah satu komponen yang kami pergunakan pada pembuatan DADU DIGITAL ini. Resistor dapat dibagi 2 macam yaitu : *

Resitor Tetap Resistor tetap adalah yang memiliki nilai hambatan yang tetap. Dalam DADU ELEKTRONIK ini, resistor yang digunakan memiliki batas kemampuan daya misalnya 1/4 watt, dan nilai toleransinya sebesar 5% Artinya resistor hanya dapat dioperasiakan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan daya.  Simbol resistor tetap

(a)

(b)

Untuk mengetahui nilai hambatannya dapat dilihat atau dibaca dari warna yang ada di badan resistor itu sendiri atau pada bagian luar badan resistor yang disebut gelang warna.

Gambar 2.8 Contoh 1 : 4 warna gelang Dengan catatan contoh 1 gelang 4 warna. 

Gelang 3&4 menunjukkan angka



Gelang 2 menunjukkan banyaknya nol



Gelang 1 menunjukkan toleransi

Bernilai 1 KiloOhm Berwarna :

* Gelang I

: Emas

* Gelang II

: Jingga

* Gelang III : Hitam * Gelang IV : Coklat Resitor 4 warna ini juga berfungsi sebagai penghambat arus listrik sebagaimana fungsi resistor lainnya. *

Resistor Tidak Tetap (Variabel) Resistor tidak tetap adalah resistor yang nilai kemampuannya atau nilai hambatannya atau resistansinya dapat diubah-ubah. Jenisnya antara lain,

hambatan geser trimpot dan potensiometer. Karena pada rangkaian two wire intercom yang dipergunakan hanya resistor yang bernilai tetap, jadi kami membahas resistor tidak tetap sebatas yang besarnya saja. a. Keostat Merupakan hambatan geser yang terbuat dari kawat nikelin yang dillilitkan pada silinder keramik dan terdapat logam yang menempel pada penghantar dan dapat digeser kedudukannya. b. Trimpot Merupakan hambatan yang memiliki nilai hambatanya dapat diubah sesuai dengan kebutuhan. Dengan cara memutar porosnya dengan menggunakan obeng.

2.2.2 Kapasistor Kapasistor adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitas atau kapasitansi seperti halnya hambatan, kapasitor dapat dibagi menjadi : *

Kapasitor tetap Kapasitor tetap merupakan kapasitor yang mempunyai nilai kapasitas atau kapasitansi yang tetap. Simbolnya .

Gambar 2.10 Kapasitor tetap yang digunakan dalam DADU ELEKTRONIK adalah 1 Mikro farad yang berfungsi sebagai flip-flop. Kapasitor dapat dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara lempeng-lempeng logam yang disebut dielektrikum. Dielektrikum tersebut dapat berupa keramik, mika,

mylar, kertas maupun film. Biasanya kapasitor yang terbuat dari bahan tersebut nilainya kurang dari 1 mikrofarad. Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas pada kapasitor dapat dibaca melalui kode angka pada badan kapasitor tersebut yang terdiri dari angka: Angka pertama (I) dan II menunjukan angka / nilai angka III (ketiga) menunjukan faktor penggali / banyaknya nol dan satuannya pikofarad (pf). * Kapasitor Tidak Tetap Kapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang memiliki nilai kapasiotansi atau kapasitas yang dapat diubah – ubah. Kapasitor terdiri dari : a. Kapasitor Trimer Kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah – ubah dengan cara memutar porosnya dengan memutar obeng.

Simbol trimmer kapasitor :

Gambar 2.11 b. Variabel Kapasitor (Varco) Kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah - ubah dengan memutar poros yang tersedia. Simbol Varco:

Gambar 2.12 Kapasitor mempunyai keistimewaan diantaranya : -

Penghubung , penstransfer , dan melewatkan arus bolak-balik

-

Memblok arus dan tegangan searah

-

Menyimpan dan mengeluarkan muatan listrik

-

Penala frekuensi pada rangkaian

-

Ada beberapa jenis kapasitor yaitu :

-

Kapasitor keramik

2.2.3 Dioda Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja, yang memiliki bahan pokok dari Germanium (Ge) dengan tegangan barier sebesar 0,3 volt artinya bila tegangan yang melewatinya kurang dari 0,3 volt maka dioda tidak bekerja dan Silikon (Si) dengan tegangan barier sebesar 0,7 volt artinya bila tegangan yang melewatinya kurang dari 0,7 volt maka dioda tidak bekerja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

2.3.1 Dioda Kontak titik dan Dioda Hubungan Dioda kontak titik, yaitu dioda yang dipergunakan untuk mengubah frekuensi tinggi menjadi frekuensi rendah, misalnya tipe OA 70, OA 90 dan 1N 60. Dioda Hubungan, yaitu dioda yang dapat menghantarkan arus atau tegangan listrik yang besar hanya satu arah dan digunakan untuk menyearahkan arus dan tegangan. Dioda ini memiliki tegangan maksimal dan arus maksimal, misalnya tipe 1N4001 ada 2 jenis, yaitu yang berkapasitas 1Ă / 50 volt dan 1Ă / 100 volt.

Gambar 2.13 Simbol Dioda Kontak Titik dan Dioda Hubungan

2.3.2 Dioda Zener Phenomena tegangan breakdown dioda ini mengilhami pembuatan komponen elektronika lainnya yang dinamakan zener. Sebenarnya tidak ada perbedaan sruktur dasar dari zener, melainkan mirip dengan dioda. Tetapi dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan breakdown dioda bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya baru terjadi breakdown pada tegangan ratusan volt, pada zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan volt.

Gambar 2.14 Simbol Zener Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika dioda bekerja pada bias maju maka zener biasanya berguna pada bias negatif (reverse bias). Zener juga banyak digunakan untuk aplikasi regulator tegangan (voltage regulator) misalnya tipe 12 volt artinya dioda zener dapat membatasi tegangan yang lebih besar dari 12 volt menjadi 12 volt. Zener yang ada dipasaran tentu saja banyak jenisnya tergantung dari tegangan breakdwon-nya. 2.2.4 Dioda Pemancar Cahaya (LED) Merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga

melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

Gambar 2.15 Simbol LED Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.

Gambar 2.16 LED array LED sering dipakai sebagai indicator pada peraga atau display yang masingmasing warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi display yang besar. Dikenal juga LED dalam bentuk 7 segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet.

a.

IC CMOS 4017 4-bit asynchronous decade counter dengan output decoded penuh, reset dan

clock aktif tinggi dan aktif rendah kedua input CLK di AND kan, sehigga dapat digunakan sebagai clock dan clock enable. +---+--+---+ Q5 |1 +--+ 16| VCC Q1 |2

15| RST

Q0 |3

14| CLK1

Q2 |4

13| CKE/CLK2

Q6 |5 4017 12| RCO Q7 |6

11| Q9

Q3 |7

10| Q4

GND |8

9| Q8

+----------+

IC CMOS 4017 Adapun karakteristik dari IC 4017 ini terdapat 9 kaki yang merupakan jalan keluar ( output ). Kemudian Vcc terletak pada kaki 16. Clock terdapat pada kaki 14. Clock enable terdapat pada kaki 13. Carry out terdapat pada kaki 12 dan kaki 15 adalah sebagai reset. Pencacah dimulaikan dengan transisi RENDAH ke TINGGI pada jalan masuk lonceng CLK (clock ) sementara jalan masuk CKE ( clock enable ) sedang RENDAH pada jalan masuk CKE, sementara jalan masuk lonceng CLK adalah tinggi. Kalau pencacah – pencacah 4017 dikaskadekan, jalan keluar Carry Out tersebut sedang RENDAH, sementara pencacah berada dalam status 5,6,7,8 dan 9 TINGGI. Pada jalan masuk reset ( RST ) mereset pencacah pada nol ( Q0 = Carry Out = TINGGI, Q1…Q9 = RENDAH ). IC CMOS 4017 pada rangkaian ini adalah merupakan penghitung atau pencacah, yang berfusi sebagai register geser (Shift Register) yang dapat

menggerakkan atau menggeser LED yang dapat menyala dari ke kiri ke kanan. Register ini adalah yang salah satu sub sistemnya paling berguna dan paling banyak kemampuannya dalam suatu system digital. Pencacah yang di drive oleh suatu clock dapat digunakan untuk menggeser banyak daur clock, karena pulsa clock terjadi pada waktu yang diketahui. Shift register dapat digunakan sebagai suatu instrumen untuk mengukur waktu (periode dan frekuensi). Shift register tersebut juga merupakan rangkaian logika penguat sehingga pencacah membutuhkan karakteristik memori dan pewaktu memegang peranan yang penting. Shift register ini digunakan pula untuk membagi frekuensi dan menyimpan data seperti dalam detak digital, an juga dapat digunakan dalam pengurutan alamat dan dalam beberapa rangkaian aritmetika. b. Timer 555 Rangkaian Astable Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada dua buah resistor Ra dan Rb serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan. Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui resistor Ra dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai, dapat dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya membuat tra...