Seven Segmen
16.26
Mikrokontroller 8086 dan Mikrokontroller
Bascom AVR.
a. Mikrokontroller 8086 dan Mikrokontroller Bascom AVR
b. LED
c. SWICTH
d. Jumper
A. Mikroprosesor 8086
B. Mikrokontroller Bascom Avr
Intel 8086
mikroprosesor seperti pada Gambar 01 di atas adalah anggota pertama dari
keluarga prosesor x86 . Diiklankan sebagai " source-code kompatibel "
dengan Intel 8080 dan Intel 8085 prosesor , 8086 tidak kode objek kompatibel
dengan mereka . 8086 memiliki arsitektur 16 - bit lengkap - 16 - bit register
internal , 16 - bit data bus , dan alamat 20 - bit bus ( 1 MB memori fisik ) .
Karena prosesor memiliki register indeks 16 -bit dan pointer memori , secara
efektif dapat mengatasi hanya 64 KB memori . Untuk mengatasi memori luar 64 KB
CPU menggunakan register segmen – register ini menentukan lokasi memori untuk
kode , stack , dan data tambahan 64 KB segmen . Segmen dapat diposisikan di
mana saja di memori, dan , jika perlu , program pengguna dapat mengubah posisi
mereka . Metode ini memiliki satu
keuntungan besar sangat mudah untuk menulis kode memori independen ketika
ukuran kode , stack dan data yang lebih kecil masing-masing dari 64 KB.
Kompleksitas kode dan pemrograman meningkat , kadang-kadang secara signifikan ,
ketika ukuran stack, data dan , atau kode lebih besar dari 64 KB . Untuk
mendukung berbagai variasi memori canggung menangani skema ini banyak kompiler
8086 termasuk 6 model memori yang berbeda : kecil , kecil , kompak , menengah,
besar dan besar . Keterbatasan pengalamatan 64 KB langsung telah dieliminasi
dengan pengenalan modus terproteksi 32-bit dalam prosesor Intel 80386 .
Set
instruksi intel 8086 termasuk instruksi string yang sedikit sangat kuat .
Ketika instruksi ini diawali oleh REP ( ulangi ) instruksi , CPU akan melakukan
operasi blok - memindahkan blok data , membandingkan blok data , kumpulan data
blok untuk nilai tertentu , dan lain-lain, yang satu 8086 senar instruksi
dengan awalan REP bisa melakukan banyak sebagai instruksi lingkaran 4-5 pada
beberapa prosesor lainnya . Agar adil , Zilog Z80 termasuk langkah dan
instruksi blok pencarian , dan Motorola 68000 bisa menjalankan operasi blok hanya
menggunakan dua instruksi.
8086
mikroprosesor menyediakan dukungan untuk Intel 8087 numerik co - processor .
CPU mengakui semua Floating- Titik ( FP ) instruksi . Ketika instruksi FP
referensi memori , CPU menghitung alamat memori dan melakukan membaca memori .
Alamat dihitung , dan mungkin membaca data , ditangkap oleh FPU . Setelah itu
hasil CPU ke instruksi berikutnya , sedangkan FPU mengeksekusi instruksi
floating-point . Dengan demikian, baik instruksi integer dan floating-point dapat
dijalankan secara bersamaan.
Intel 8086 CPU yang asli diproduksi
menggunakan teknologi HMOS . Kemudian Intel memperkenalkan 80C86 dan 80C86A -
versi CHMOS CPU. Mikroprosesor ini
memiliki konsumsi daya yang jauh lebih rendah dan menampilkan modus siaga .
B. Mikrokontroller Bascom Avr
Bahasa
pemrograman basic terkenal didunia sebagai bahasa pemrograman yang handal.
Sangat bertolak belakang dari namanya basic, bahasa ini sebenarnya bahasa yang
memiliki kemampuan tingkat tinggi. Bahkan banyak para programer terkenal dunia
memakai bahasa pemrograman ini sebagai senjata ampuhnya. Bahasa pemrograman
basic banyak digunakan untuk aplikasi mikrokontroler karena kompatibel oleh
mikrokontroler jenis AVR dan didukung dengan compiler pemrograman berupa
software BASCOM AVR. Bahasa basic memiliki penulisan program yang mudah
dimengerti walaupun untuk orang awam sekalipun, karena itu bahasa ini dinamakan
bahasa basic. Jenis perintah programnya seperti do, loop, if, then, dan
sebagainya masih banyak lagi.
BASCOM AVR
sendiri adalah salah satu tool untuk pengembangan / pembuatan program untuk
kemudian ditanamkan dan dijalankan pada mikrokontroler terutama mikrokontroler
keluarga AVR . BASCOM
AVR juga bisa disebut sebagai IDE (Integrated Development Environment) yaitu
lingkungan kerja yang terintegrasi, karena disamping tugas utamanya
meng-compile kode program menjadi file hex / bahasa mesin, BASCOM AVR juga
memiliki kemampuan / fitur lain yang berguna sekali seperti monitoring
komunikasi serial dan untuk menanamkan program yang sudah di compile ke
mikrokontroler
BASCOM AVR
menyediakan pilihan yang dapat mensimulasikan
program. Program simulasi ini bertujuan untuk menguji suatu aplikasi
yang dibuat dengan pergerakan LED yang ada pada layar simulasi dan dapat juga
langsung dilihat pada LCD, jika kita membuat aplikasi yang berhubungan dengan
LCD. Intruksi yang dapat digunakan pada editor BASCOM AVR relatif cukup banyak
dan tergantung dari tipe dan jenis AVR yang digunakan. Berikut ini adalah beberapa
perintah intruksi-intruksi dasar yang digunakan pada BASCOM AVR.
Tabel intruksi dasar bascom avr
Intruksi
|
keterangan
|
DO....LOOP
|
Perulangan
|
GOSUB
|
Memaggil prosedur
|
IF....THEN
|
Percabangan
|
FOR.....NEXT
|
Perulangan
|
WAIT
|
Waktu tanda detik
|
WAITMS
|
Waktu tanda mili detik
|
WAITUS
|
Waktu tanda micro detik
|
GOTO
|
Loncat ke alamat memori
|
SELECT....CASE
|
Percabangan
|
Kontruksi bahasa BASIC pada BASCOM AVR
Setiap bahasa
pemprograman mempunyai standar penulisan program. Konstruksi dari program
bahasa BASIC harus mengikuti aturan sebagai berikut:
$regfile =
“header”
’inisialisasi
’deklarasi
variabel
’deklarasi
konstanta
Do
’pernyataan-pernyataan
Loop
end
Pengarah preprosesor
$regfile =
“m16def.dat” merupakan pengarah pengarah preprosesor bahasa BASIC yang memerintahkan
untuk meyisipkan file lain, dalam hal ini adalah file m16def.dat yang berisi
deklarasi register dari mikrokonroller ATmega 16, pengarah preprosesor lainnya
yang sering digunakan ialah sebagai berikut:
$crystal =
12000000 ‘menggunakan crystal clock 12 MHz
$baud =
9600
‘komunikasi serial dengan baudrate 9600
$eeprom
’menggunakan
fasilitas eeprom
Operator
Operator Penugasan
Operator
Penugasan (Assignment operator) dalam Bahasa Basic berupa “=”.
Operator Aritmatika
* :
untuk perkalian
/
: untuk pembagian
+ :
untuk pertambahan
-
: untuk pengurangan
% : untuk
sisa pembagian (modulus)
Operator Hubungan (Perbandingan)
Operator hubungan
digunakan untuk membandingkan hubungan dua buah operand atau sebuah nilai /
variable, misalnya :
=
’Equality X = Y
<
’Less than X < Y
>
’Greater than X > Y
<=
’Less than or equal to X <= Y
>=
’Greater than or equal to X >= Y
Operator Logika
Operator logika
digunakan untuk membandingkan logika hasil dari operator-operator hubungan.
Operator logika ada empat macam, yaitu :
NOT
‘Logical complement
AND
‘Conjunction
OR
‘Disjunction
XOR
‘Exclusive or
Operator Bitwise
Operator bitwise
digunakan untuk memanipulasi bit dari data yang ada di memori. Operator bitwise
dalam Bahasa Basic :
Shift A, Left, 2
: Pergeseran bit ke kiri
Shift A, Right, 2
: Pergeseran bit ke kanan
Rotate A, Left, 2
: Putar bit ke kiri
Rotate A, right,
2 : Putar bit ke kanan
Pernyataan Kondisional (IF-THEN – END IF)
Pernyataan ini
digunakan untuk melakukan pengambilan keputusan terhadap dua buah bahkan lebih
kemungkinan untuk melakukan suatu blok pernyataan atau tidak. Konstruksi penulisan
pernyatan IF-THEN-ELSE-END IF pada bahasa BASIC ialah sebagai berikut:
IF
pernyataan kondisi 1 THEN
‘blok pernyataan
1 yang dikerjakan bila kondisi 1 terpenuhi
IF pernyataan
kondisi 2 THEN
‘blok pernyataan
2 yang dikerjakan bila kondisi 2 terpenuhi
IF pernyataan
kondisi 3 THEN
‘blok pernyataan
3 yang dikerjakan bila kondisi 3 terpenuhi
Setiap penggunaan
pernyataan IF-THEN harus diakhiri dengan perintah END IF sebagai akhir dari
pernyatan kondisional.C. Seven Segmen
Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).
Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal. Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode (LED).
LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.LED Atmega
09.181. Rangkaian Simulasi [kembali]
2. Flowchart [kembali]
3. Listing Program [kembali]
#Include <mega128.H> // mengaktifkan library atmega 128
#Include <delay.H> // mengaktifkan library delay
Void main(void) // fungsi utama
{
PORTE=0XFF; // untuk mendeklarasikan kondisi awal porte dalam keadaan hidup
DDRE=0X00; // data direction( mendeklarasikan portesebagai INPUT)
PORTC=0XFF; // untuk mendeklarasikan kondisi awal PORTE dalam keadaan hidup
DDRC=0XFF; // data direction( mendeklarasikan PORTE sebagai OUTPUT)
While(1) // fungsi perulangan
{
if (PINE.1== 1) // Jika PINE.1==1 maka
{
PORTC=0x81; // led (D0,D7) hidup
Delay_ms(100); // delay 100ms
PORTC=0x42; // led (D1,D6) hidup
Delay_ms(100); // delay 100 ms
PORTC=0x24; // Led (D2,D5) hidup
Delay_ms(100); // delay 100 ms
PORTC=0x18; // Led (D3,D4) hidup
Delay_ms(100); // delay 100 ms
}
Else // Jika tidak
{
PORTC=0x00; // (D0-D7) mati
Delay_ms(100)
}} } //// Penutup kurung
4. Video [kembali]
LED Arduino
07.111. Rangkaian Simulasi [kembali]
2. Flowchart [kembali]
3. Listing Program [kembali]
int tekan = A4; //menyatakan variabel tekan untuk pin A4 pada arduino
int reading = 0;
int led [ ] = {13,12,11,10,9,8,7,6}; //menyatakan penggunaan pin 6-13 pada arduino dengan variabel led dalam bentuk array
void setup() //semua kode yang disini akan dibaca sekali
{
for (int i=0;i<=8;i++) //melakukan perulangan yang dimulai dari 0 dengan nilai batas kecil dari 8, INCREASE
{
pinMode (led[i],OUTPUT); //menyatakan pin-pin arduino yang digunakan sebagai OUTPUT
}
pinMode (tekan,INPUT); //menyatakan variabel tekan sebagai INPUT
}
void loop() //semua kode yang ada disini akan dibaca berulang kali (terus menerus)
{
reading = digitalRead (tekan); //menyatakan nilai reading adalah nilai pembacaan secara digital pada tekan
if (reading == HIGH) //kondisi if, dimana nilai reading sama dengan kondisi HIGH
{
for(int hidup =0;hidup<=8;hidup++) //melakukan perulangan yang dimulai dari 0 dengan nilai batas kecil dari 8 untuk LED hidup, INCREASE
{
digitalWrite(led[hidup],HIGH); //memberikan 5V (Nyala) kepada pin-pin led
}
delay(100); //menunggu waktu selama 100 ms (0,1 s)
for (int mati =0;mati<=8;mati++) //melakukan perulangan yang dimulai dari 0 dengan nilai batas kecil dari 8 untuk LED mati, INCREASE
{
digitalWrite(led[mati],LOW); //memberikan 0V (Mati) kepada pin-pin led
}
delay(100); //menunggu waktu selama 100 ms (0,1 s)
}
} //akhir program (end)
4. Video [kembali]
LED dan Switch
00.13
Mikrokontroller AT MEGA 128 dan Mikrokontroller
ARDUINO
a. Mikrokontroller AT MEGA 128 dan Mikrokontroller Arduino
b. LED
c. SWICTH
d. Jumper
A. ATMEGA 128
Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsinya.Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hamper sama. Pada praktikum kali ini yang membedakan antara ATMEGA 128 dengan ATMEGA 8535 selain pada kapasistas memori, jug dari Bahasa program yang digunakan.
Berikut gambar dari ATMEGA8535 :
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. 2 buah Timer/Counter 8 bit dan 2 buah Timer/Counter 16 bit.
4. Dua buah PWM 8 bit.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. Internal SRAM sebesar 4 kbyte.
7. Memori flash sebesar 128 kBytes.
8. Interupsi Eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 4 kbyte.
11. Real time counter.
12. 2 buah Port USART untuk komunikasi serial.
13. Enam kanal PWM.
14. Tegangan operasi sekitar 4,5 V sampai dengan 5,5V
Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsinya.Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hamper sama. Pada praktikum kali ini yang membedakan antara ATMEGA 128 dengan ATMEGA 8535 selain pada kapasistas memori, jug dari Bahasa program yang digunakan.
Berikut gambar dari ATMEGA8535 :
Berikut merupakan gambar konfigurasi pin pada ATMEGA8535 :
Mikrokontroller ATMEGA 128 merupakan
mikrokontroller keluarga AVR yang mempunyai kapasitas flash memori
128KB. AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri
mikrokontroler CMOS 8-bit buatan ATEMEL inc, berdasarkan arsitektur RISC
(Reduced Instruction Set Computer). Secara umum, AVR dapat terbagi
menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga
AT-Mega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas
adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan
instruksi yang digunakan, bisa dikatakan hampir sama. Semua jenis AVR
dilengkapi dengan flash memori sebagai memori program. Kapasitas dari
flash memori ini berbeda antara chip yang satu dengan chip yang lain.
Tergantung dari jenis IC yang digunakan. Untuk flash memori yang paling
kecil adalah 1 kbytes (ATtiny11, ATtiny12, dan ATtiny15) dan paling
besar adalah 128 kbytes (AT-Mega128). Berikut ini adalah spesifikasi
Mikrokontroler AVR ATMega-128 dan konfigurasi pin ATMEGA 128.
1. Saluran I/O sebanyak 56 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D, Port E, Port F dan Port G.2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. 2 buah Timer/Counter 8 bit dan 2 buah Timer/Counter 16 bit.
4. Dua buah PWM 8 bit.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. Internal SRAM sebesar 4 kbyte.
7. Memori flash sebesar 128 kBytes.
8. Interupsi Eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 4 kbyte.
11. Real time counter.
12. 2 buah Port USART untuk komunikasi serial.
13. Enam kanal PWM.
14. Tegangan operasi sekitar 4,5 V sampai dengan 5,5V
![]() |
| Konfigurasi pin ATMEGA-128 |
B. ARDUINO
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang
bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk
memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya
memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman
sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula
yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena
mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau
profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik
menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler
yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan
pustaka-pustaka (libraries) Arduino.Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan antara lain:
* Murah – Papan (perangkat keras) Arduino biasanya dijual relatif murah (antara 125ribu hingga 400ribuan rupiah saja) dibandingkan dengan platform mikrokontroler pro lainnya. Jika ingin lebih murah lagi, tentu bisa dibuat sendiri dan itu sangat mungkin sekali karena semua sumber daya untuk membuat sendiri Arduino tersedia lengkap di website Arduino bahkan di website-website komunitas Arduino lainnya. Tidak hanya cocok untuk Windows, namun juga cocok bekerja di Linux.
* Sederhana dan mudah pemrogramannya – Perlu diketahui bahwa lingkungan pemrograman di Arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat lanjut. Untuk guru/dosen, Arduino berbasis pada lingkungan pemrograman Processing, sehingga jika mahasiswa atau murid-murid terbiasa menggunakan Processing tentu saja akan mudah menggunakan Arduino.
* Perangkat lunaknya Open Source – Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan sebagai Open Source, tersedia bagi para pemrogram berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut. Bahasanya bisa dikembangkan lebih lanjut melalui pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada Bahasa C untuk AVR.
* Perangkat kerasnya Open Source – Perangkat keras Arduino berbasis mikrokontroler ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA328 dan ATMEGA1280 (yang terbaru ATMEGA2560). Dengan demikian siapa saja bisa membuatnya (dan kemudian bisa menjualnya) perangkat keras Arduino ini, apalagi bootloader tersedia langsung dari perangkat lunak Arduino IDE-nya. Bisa juga menggunakan breadoard untuk membuat perangkat Arduino beserta periferal-periferal lain yang dibutuhkan.
Spesifikasi
| Chip mikrokontroller | ATmega2560 |
| Tegangan operasi | 5V |
| Tegangan input (yang direkomendasikan, via jack DC) | 7V - 12V |
| Tegangan input (limit, via jack DC) | 6V - 20V |
| Digital I/O pin | 54 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM output |
| Analog Input pin | 16 buah |
| Arus DC per pin I/O | 20 mA |
| Arus DC pin 3.3V | 50 mA |
| Memori Flash | 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk bootloader |
| SRAM | 8 KB |
| EEPROM | 4 KB |
| Clock speed | 16 Mhz |
| Dimensi | 101.5 mm x 53.4 mm |
| Berat | 37 g |
C. LED
Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya
– Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen
elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika
diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari
bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED
tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga
dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti
yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control
perangkat elektronik lainnya.Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
Warna-warna LED (Light Emitting Diode)
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :| Bahan Semikonduktor | Wavelength | Warna |
| Gallium Arsenide (GaAs) | 850-940nm | Infra Merah |
| Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 630-660nm | Merah |
| Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 605-620nm | Jingga |
| Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N) | 585-595nm | Kuning |
| Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) | 550-570nm | Hijau |
| Silicon Carbide (SiC) | 430-505nm | Biru |
| Gallium Indium Nitride (GaInN) | 450nm | Putih |
Tegangan Maju (Forward Bias) LED
Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda VF.| Warna | Tegangan Maju @20mA |
| Infra Merah | 1,2V |
| Merah | 1,8V |
| Jingga | 2,0V |
| Kuning | 2,2V |
| Hijau | 3,5V |
| Biru | 3,6V |
| Putih | 4,0V |
D. SWITCH
Sakelar / switch adalah komponen mendasar dalam sebuah rangkaian listrik maupun rangkaian kontrol sistem. Fungsi utamanya adalah menghubungkan, memutuskan dan mengubah arah sambungan listrik.
Meskipun sakelar adalah komponen yang sederhana, namun memiliki fungsi yang paling vital di antara komponen listrik yang lain.
Sakelar / switch terdiri dalam berbagai
macam , misalnya: toggle, push button, raotary, reed, proximity, hall
effect, momentary, pressure, rocker, magnetic, dip, slide, thumbwheel,
lock dal lain-lain.
Macam-macam sakelar / switch
Dari berbagai macam sakelar / switch yang di buat oleh produsen sakelar, sebenarnya bisa di klasifikasi-kan dalam beberapa jenis antara lain:
- Menurut jumlah kaki / kutub-nya : SP, DP, 3P, dll.
- Menurut jumlah posisi tertutup : Single Trow, double Trow.
- Menurut jenis kontaknya : knife blade, butt contact, mercury.
- Menurut jumlah breaks-nya: tunggal dan ganda.
- Menurut metode isolasinya: air-break, oil immersed.
- Menurut metode operasinya: manual, magnetik, motor, lever, dial, drum, snap.
- Menurut kecepatan operasinya: quick break, quick make, slow break.
- Menurut tempatnya/ casingnya: terbuka dan tertutup.
- Menurut tingkat perlindungan terhadap perangkat.
- Menurut jenis penggunaannya: sakelar daya, sakelar kabel / wiring, sakelar kontrol, sakelar instrumental.
Jadi sakelar dibagi dalam berbagai macam menurut klasifikasi di atas.
Pembagian tersebut bisa mempermudah dalam penyebutan dan pemesanan
kepada produsen.
Toggle Switch ( sakelar toggle)
Sakelar jenis ini sering di digunakan pada perkakas elektronika sebagai sakelar catuan daya utama.SPST
SPDT
Contoh pemakaian switch ini adalah jika kita membutuhkan beberapa perangkat dengan tegangan yang berbeda (misalnya kipas angin). Jenis switch ini memungkinkan untuk merubah antara dua jenis sirkuit tertutup dan sirkuit terbuka.DPST
Ini jenis SPST , namun memiliki beberapa (dua) kontak sekaligus untuk posisi tertutup. Switch ini berguna jika dibutuhkan satu gerakan tertutup switch menyambungkan beberapa item sekaligus.
DPDT
Switch ini memiliki enam terminal dan memungkinkan untuk merubah dua arah yang berbeda. Bisa dipakai dalam baybuses tegangan ganda serta mengubah tegangan di sirkuit yang rumit.
Momentary Switch ( kontak sementara) / Push Button
Normally Open (NO) biasa digunakan untuk tombol start atau yang lain yang memberikan catuan saat ditekan dan terputus kembali saat di lepas.
Normally Close (NC) biasa digunakan untuk tombol stop atau yang lain yang memberikan catuan pada saat dilepas dan memutus catuan saat di tekan.
Tugas
19.501. Tujuan [kembali]
2. Teori [kembali]
3. Flowchart [kembali]
4. Rangkaian Simulasi[kembali]
6. Link Download [kembali]
File HTML - Download
File Proteus - Download
File Program - Download
Video Rangkaian - Download
Counter
21.15
A. Asyncronous Binary Counter 4 bit dengan J-K Flip-Flop
Prosedur Percobaan:
1. Pastikan semua supply dalam keadaan off
2. Hubungkan jumper seperti gambar dibawah
3. Periksakan rangkaian kepada asisten yang mengawas
4. Hidupkan semua supply
5. Amati percobaan, jika tidak sesuai perbaiki rangkaian
6. Jika sesuai, maka selesai dan demokan pada asisten yang mengawas
7. Jelaskan prinsip kerja + fungsi masing-masing komponen dan hubungan keduanya kepada asisten
8. Demokan ke pembimbing praktikum
9. Matikan supply
1. Hardware [kembali]
2. Rangkaian Simulasi [kembali]
5. Link Download [kembali]
File HTML - Download
File Proteus - Download
Video Rangkaian - Download
COUNTER, SHIFT REGISTER DAN SEVEN SEGMENT
20.48
Modul II
COUNTER, SHIFT REGISTER
DAN SEVEN SEGMENT
DAN SEVEN SEGMENT
- Mengecek operasi logika dari counter asyncron dan counter syncronous
- Memahami prinsip kerja dan aplikasi dari sebuah Counter
- Memahami prinsip kerja dari Shift Register dan sevent segment
- Mengetahui aplikasi dari Shift Register dan Seven Segment
- Panel DL 2203D
- Panel DL 2203C
- Panel DL 2203S
- Jumper
1.3 Dasar Teori [kembali]
COUNTER
Counter adalah sebuah rangkaian sekuensial yang mengeluarkan urutan statestate tertentu, yang merupakan aplikasi dari pulsa-pulsa inputnya. Pulsa input dapat berupa pulsa clock atau pulsa yang dibangkitkan oleh sumber eksternal dan muncul pada interval waktu tertentu. Counter banyak digunakan pada peralatan yang berhubungan dengan teknologi digital, biasanya untuk menghitung jumlah kemunculan sebuah o kejadian/event atau untuk menghitung pembangkit waktu. Counter yang mengeluarkan urutan biner dinamakan Biner Counter. Sebuah n-bit binary counter terdiri dari n buah flip-flop, dapat menghitung dari 0 sampai 2n - 1 . Counter secara umum diklasifikasikan atas counter asyncron dan counter syncronous.a. Counter Asyncronous
Counter Asyncronous disebut juga Ripple Through Counter atau Counter Serial (Serial Counter), karena output masing-masing flip-flop yang digunakan akan bergulingan (berubah kondisi dan “0” ke “1”) dan sebaliknya secara berurutan atau langkah demi langkah, hal ini disebabkan karena hanya flipflop yang paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan sinyal clock untuk flip-flop lainnya diambilkan dan masing-masing flipflop sebelumnya.
b. Counter Syncronous
Counter syncronous disebut sebagai Counter parallel, output flip-flop yang digunakan bergulingan secara serempak. Hal mi disebabkan karena masingmasing flip- flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh sinyal clock.
1. Serial in serial out (SISO)
Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.
2. Serial in paralel out (SIPO)
Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak.Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.
3. Paralel In serial Out (PISO)
Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).
4. Paralel In Paralel Out (PIPO)
Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7-segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.
Counter syncronous disebut sebagai Counter parallel, output flip-flop yang digunakan bergulingan secara serempak. Hal mi disebabkan karena masingmasing flip- flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh sinyal clock.
Shift register
Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri. Ada empat tipe register yang dapat dirancang dengan kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel :1. Serial in serial out (SISO)
Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.
2. Serial in paralel out (SIPO)
Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak.Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.
3. Paralel In serial Out (PISO)
Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).
4. Paralel In Paralel Out (PIPO)
Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.
Seven segment
Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks.Jenis 7-segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1.Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi).Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7-segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.
JK FLIP FLOP
Flip-Flop adalah rangkaian arus listrik yang bekerja berdasarkan arus listrik dari berbagai macam gerbang sederhana dari arus listrik yang berhubungan saling menyilang. flip-flop biasa digunakan sebagai pengolahan data digital yang di terapkan ke perangkat elektronik.
Kelebihan JK Flip-flop adalah tidak adanya kondisi terlarang atau yang berarti di beri berapapun inputan asalkan terdapat clock maka akan terjadi perubahan pada keluarannya / outputnya.
DEKODER 7447
Dekoder BCD ke seven segment mempunyai masukan berupa bilangan BCD 4-bit (masukan A, B, C dan D). Bilangan BCD ini dikodekan sehingga membentuk kode tujuh segmen yang akan menyalakan ruas-ruas yang sesuai pada seven segment. Masukan BCD diaktifkan oleh logika ‘1’, dan keluaran dari dekoder 7447 adalah aktif low. Tiga masukan ekstra juga ditunjukkan pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output), dan (ripple blanking input).
pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output), dan (ripple blanking input).
LT’ , Lamp Test: berfungsi untuk mengeset display, bila diberi logika ‘0’ maka semua keluaran dari IC ini akan berlogika 0. Sehingga seven segment akan menunjukkan angka delapan (8).
BI’/RBO’ , Blanking Input/Row Blanking Output: berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC. Bila diberi logika “0” maka semua keluaran IC akan berlogika “1” dan seven segment akan mati.
RBI’ , Row Blanking Input: berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC jika semua input berlogika “0”. Bila diberi logika “0”, diberi logika “1” dan diberi logika “0” maka semua keluaran IC akan berlogika “1” dan seven segment akan mati.
















