BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Hampir
setiap sistem digital kompleks berisi beberapa pencacah. Fungsi pencacah
merupakan salah satu dan pencacahan kejadian atau periode waktu atau
menempatkan kejadian secara berurutan.Flip- flop merupakan alat yang dapat
dirangkaikan satu sama lain untuk membentuk rangkaian yang dapat mencacah. Oleh
karena penggunaan pencacah sangat luas, maka sekarang telah dibuat pencacah
yang terakit dalam bentuk IC. Beberapa pencacah tersedia dalam bentuk TTL dan
kelompok CMOS.
Elektronika digital merupakan
hal ang sangat penting dalam dunia teknologi. Berbagai produk elektronika
canggih saat ini dikembangkan menggunakan teknologi elektronika digital.
Keberadaan dari elektronika dalam kehidupan sehari-sehari merupakan hal yang
sudah tidak asing lagi. Tanpa kita sadari, hampir semua yang berkaitan dengan
listrik pastinya berkaitan erat dengan bidang elektronik. Contohnya adalah
waktu yang digunakan dalam mengatur lalu-lintas atau sering disebut sebagai
pengatur jalan (Lampu merah). Lampu pengatur jalan ini merupakan salah satu
contoh dari keberadaan instrument elektronik. Dimana lampu pengatur jalan
tersebut dirancang sedemikian rupa dengan waktu (timer) yang di sesuaikan.
Waktu (timer) yang digunakan dalam pengatur jalan-nya lalu lintas tersebut
merupakan salah satu aplikasi dari counter (Pencacah). Pada makalah ini,
penulis akan membahas tentang materi counter (pencacah) Up/Down yang berkaitan dalam dunia elektronika.
1.2.
Rumusan Masalah
a. Apa
yang dimaksud dengan Counter Up / Down?
b. Bagaimana
system kerja dari Counter Up / Down?
c. Bagaimana
contoh rangkaian Counter Up / Down?
d. Apa
saja Aplikasi Counter Up dan Counter Down?
1.3.
Tujuan
a. Mengetahui
bagaiamana yang dimaksud dengan Counter Up / Down
b. Mengetahui
bagaimana system kerja dari Counter Up/Down
c. Mengetahui
bagaimana salah satu contoh rangkaian Counter Up / Down
d. Mengetahui
aplikasi dari Rangkaian Counter Up / Down
BAB
II
ISI
2.1.
Pengertian Counter (Pencacah)
Rangkaian penghitung
atau pencacah digital (Counter) merupakan rangkaian “clock”
sekuensial yang hampir sama, yaitu terdiri dari gerbang flip-flop dan
gerbang kombinasi dengan sistem sambungan umpan balik (feedback) adalah
suatu istilah yang biasa digunakan pada elektronika digital dalam menghitung
bilangan logika. Counter atau penghitung atau pencacah dalam bahasa
kita, merupakan penghitung yang dimaksud dalam teknik digital merupakan bagian
register yang terpenting, karena keberadaannya merupakan sebuah penentu awal
dari kondisi sekuensial biner. Gerbang-gerbang logika di dalam counter
dihubungkan pada masing-masing saluran untuk memproduksi penjelasan gambaran
awal dari kondisi sekuensial biner. Oleh karena itu counter adalah
merupakan register khusus, yang mempunyai kesamaan, maka yang membedakan hanya
dalam pemberian nama saja.
Counter secara
teori maupun praktek, dalam melakukan penghitungan bias bersifat naik, dan
turun (up-down counter), serta bisa di-reset sesuai dengan yang
dikehendaki. Karena merupakan rangkaian yang komprehensif dengan komponen
analog lain, maka jenis komponen IC digital yang digunakan adalah merupakan
pengembangan dari komponen teknik digital pada pembelajaran elektronika dasar,
artinya tidak lagi menggunakan IC Flip-flop dasar dalam menyusun rangkaian counter,
tetapi lebih cenderung mengaplikasikan IC counter yang tersedia. Contoh
IC counter jenis TTL dengan seri tipe 74LS90, 74LS92, dan IC tipe
74LS93. IC tipe seri 74LS90 merupakan IC yang berfungsi sebagai pengubah
“BCD to Decimal”, 74LS92 berfungsi sebagai “BCD to Duodecimal”, dan
74LS93 merupakan IC yang berfungsi sebagai pengubah “BCD to Hexadecimal”.
Sehingga dalam aplikasinya rangkaian counter yang akan dibangun dalam
simulasi nantinya merupakan kombinasi komponen digital dengan komponen analog.
dipenghitung naik dan penghitung turun (up-down counter), fungsi sistem
reset, dan aplikasi sistem kontrol ON/OFF sederhana yang dikombinasikan
dengan rangkaian analog driver yang telah dipelajari pada semester
sebelumnya. Di sini, peserta didik akan diajarkan aplikasi komponen elektronika
pasif, komponen aktif, dan komponen digital terutama jenis TTL dan analog yang
dijadikan satu unit kesatuan rangkaian yang komprehensif dalam aplikasi
rangkaian sistem kontrol digital ON/OFF sederhana. Gambar berikut
merepresentasikan blok diagram rangkaian counter digital.
2.1.1.
Jenis – Jenis Counter ( Pencacah )
Ada
dua jenis penghitung (counter), yaitu:
- penghitung sinkron (synchronous
counters)
Penghitung
asinkron sering disebut juga sebagai penghitung deret (series counters)
atau juga kadang-kadang disebut ripple counters. penghitung sinkron merupakan
penghitung yang bagian input toggle atau clock yang lain adalah paralel,
outputnya dikopelkan ke bagian input counter yang lain dengan didekoder, agar
mencapai urutan penghitungyang sempurna.
b.
penghitungasinkron (asynchronous
counters.
2. Penghitung
asinkron sering disebut juga sebagai penghitung deret (series counters)
atau juga kadang-kadang disebut ripple counters.
Sedangkan
menurut karakteristiknya suatu counter dibedakan berdasar :
- seberapa modulo dari counter (seberapa
banyak dapat menghitung);
- sifatnya menghitung maju (up-counter)
ataukan mundur (down-counter)
- dapat berjalan sendiri (free running),
ataukah dapat berhenti sendiri (self-stopping).
2.1.2. Counter Up / Down
Kedua jenis pencacah
ini merupakan salah satu dari jenis pencacah yang sifatnya menghitung/mencacah
suatu bilangan. Counter Up merupakan suatu rangkaian terpadu yang dirancang
untuk digunakan dalam mencacah suatu bilangan decimal secara maju, atau dari
bilangan decimal terkecil ke nilai yang terbesar sesuai dengan perintah masukan
yang dikehendaki. Sedangkan Counter Down merupakan kebalikan dari Counter Up,
yaitu Sistim pencacah dari yang bilangan decimal terbesar menuju yang terkecil.
2.2.
Sistem Kerja Rangkaian Counter Up / Down
Suatu rangkaian pencacah
terpadu pasti memiliki suatu system kerja. System kerja dari Counter up/Down
sendiri adalah system yang mencacah atau menghitung suatu bilangan decimal.
Dimana segala sesuatu nya di perintahkan oleh masukan yang diberikan. Selang
waktu yang digunakan dalam mencacah setiap decimal yang diperintahkan dalam
masukan di atur oleh IC Timer 555 (IC Clock). Keluaran yang diberikan dari
rangkaian terpadu Counter Up/Down merupakan angka decimal yang telah di
konversi dari bilangan biner. Dimana bilangan biner ini merupakan perintah
keluaran yang diberikan oleh suatu IC flip-flop ayng digunakan dalam suatu
rangkaian.
Rangkaian
Clock generator merupakan rangkaian pembangkit pulsa sebagai sumber pembangkit
pulsa yang berfungsi sebagai detak jantung dari counter 4-bit blok berikutnya,
tentunya IC counter harus tersambung sumber catu daya (power supply) dc
sebesar 5V untuk IC counter jenis TTL, dan 15V untuk IC counter jenis C-MOS.
Jika
counter sudah mendapatkan input pulsa clock dari clock generator, dan telah terhubung
dengan power supply 5V dc, maka output IC counter akan menghitung naik terus
sampai batas tertinggi sesuai dengan fungsi dari IC counter yang digunakan
masing-masing. Tentu saja untuk dapat menghitung naik atau turun sampai batas
tertentu atau sampai batas yang sesuai fungsi dari masing-masing jenis counter,
ada persyaratan dan tabel fungsi reset dan aturan tabel fungsi kebenaran yang
harus dilakukan, karena setiap industri pembuat IC counter tersebut selalu
menyertakan buku manual berupa data sheet berupa tabel kebenaran, tabel fungsi
reset, dan tabel diagram pulsa, serta spesifikasi data sebagai petunjuk teknis
untuk kelengkapan perancangan rangkaian aplikasi dari setiap IC tersebut.
2.3.
Contoh Rangkaian Counter Up/Down
Dalam makalah
ini penulis akan membuat suatu rangkaian counter up/down untuk menghitung suatu
bilangan dari “0-999” dan dari “999-0”. Angka decimal dari “0-999” merupakan
salah satu contoh yang akan digunakan untuk rangkaian Counter Up. Sedangkan
angka decimal dari “999-0” merupakan salah satu contoh pencacah turun counter
Down.
Adapun
komponen-komponen utama yang digunakan dalam simulasi rangkaian counter Up/Down
untuk mencacah bilangan “0-999” atau “999-0” yaitu, sebagai berikut :
- IC Timer 555 (IC Clock) (1 Buah)
- IC 74LS192 (3 Buah)
- IC 74LS48 (3 Buah)
- Seven Segment (3 Buah)
- Baterai 12 Volt (1 Buah)
- Software Proteus (Simulasi rangkaian)
Spesifikasi Komponen yang digunakan :
IC timer merupakan rangkaian pembangkit pulsa
sebagai sumber pembangkit pulsa yang berfungsi sebagai detak jantung dari
counter 4-bit blok berikutnya, tentunya IC counter harus tersambung
sumber catu daya (power supply) dc sebesar 12V untuk IC counter.
seven segment merupakan display ang
menampilkan angka decimal 0-9 Seven segment ini digunakan dalam rangkaian
counter, untuk menampilkan keluaran hasil konversi bilangan biner ke bilangan
decimal. Dalam
rangkaian ini. Seven segment yang digunakan adalah seven segmen tipe common
cathode.
Tipe seven segmen ini merupakan suatu tipe
dimana kaki katodanya akan terhubung pada semua kaki seven segmen menjadi satu
pin yang terhubung. Dan kaki anoda akan menjadi input pada setiap pin yang
terhubung di kaki katoda.
Prinsip Kerja dari seven segment yang digunakan,
yaitu :
- input
biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder
mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan
ditampilkan pada seven segment.
- Seven segment dapat menampilkan angka-angka
desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif sebuah decoder(
mengubah/ mengkoversi input bilangan biner menjadi decimal)
·
IC 74LS192
IC ini merupakan IC yang mengkonversi bilangan biner 4-bit.
Bilangan biner ini akan di proses pada IC flip selanjutnya agar mempunyai nilai
keluaran pada seven segment common cathoda.
·
IC 74LS48
IC ini digunakan
dalam rangkaian Counter Up/Down sebagai penerjemah bilangan biner dari IC
sebelumnya. Hasil yang diterjemahkan ini akan diubah dalam bentuk bilangan
decimal yang di baca pada keluaran seven segment cathode.
2.4. Simulasi Rangkaian
Counter Up/Down
Gambar simulasi
rangkaian Counter UP (pencacah 0-999)
Menggunakan
Software Proteus
Gambar simulasi
rangkaian Counter Down (pencacah 999-0)
Menggunakan
Software Proteus
Kedua simulasi rangkaian diatas
sama-sama menggunakan IC yang sama dalam pencacah Naik ataupun Turun. Namun
yang membedakan-nya adalah letak dan cara menghubungkan setiap kaki IC nya.
Dimana untuk mendapatkan keluaran yang diinginkan harus di sesuaikan dengan
perintah masukan. Untuk Counter Up masukan-nya haruslah kaki IC yang memiliki
perintah pencacah naik. Yaitu menggunakan kaki 5 ( perintah UP ) pada IC
74LS192. Demikian hal-nya dengan Counter Down, menggunakan kaki 4 ( perintah
Down) pada IC 74LS192.
Untuk mengatur
kecepatan dari keluaran bilangan decimal di atur oleh IC Timer 555 (Clock) yang
digunakan.
Pada simulasi rangkaian counter up/down diatas, fungsi
dari IC 74LS192 adalah sebagai penerima masukan dari IC Timer 555 (Clock) untuk
mencacah bilangan biner. Sedangkan kegunaan IC 74LS48 adalah sebagai penerjemah
dari IC 74LS192. Dimana yang diterjemahkan dalam hal ini adalah bilangan biner.
Bilangan biner ini akan di konversi menjadi bilangan decimal.
Simulasi rangkaian counter up/down
ini bias dilakukan sesuai dengan kebutuhan. Dalam rangkaian diatas, penulis
hanya membuat simulasi pencacah sampai angka decimal ratusan. Untuk membuat
pencacah yang lebih dari ratusan, tentunya diperlukan IC yang lebih banyak dari
simulasi yang telah dibuat. Dan itu semua tergantung dengan apa yang hendak di simulasikan.
2.5.
Aplikasi Counter Up/Down Dalam Kehidupan Sehari-sehari
- Waktu pengatur lalu lintas (Traffic
Lamp/lampu merah)
- Jam digital
- stopwatch
BAB
III
PENUTUP
3.1.
Kesimpulan
Hasil simulasi dengan bantuan software Proteus dari rangkaian
elektronika digital sangat membantu untuk mempermudah dalam menerangkan prinsip
dan proses kerja suatu rangkaian counter up/down.
Dalam simulasi rangkaian counter up dan counter
down, memiliki perbedaan perintah masukan, perintah ini tentunya juga akan
membedakan keluaran yang di tampilkan seven segment common cathoda. Counter up
memiliki keluaran pencacah dari angak desimal terkecil menuju angka desimal
terbesar. Sedangkan Counter Down memiliki keluaran yang sebaliknya.
3.2. Saran
Makalah ini
berisikan tentang Counter Up/Down serta salah satu contoh simulasi
rangkaian-nya. Semoga dengan isi makalah, pembaca lebih memahami bagaiamana
yang dimaksud dengan counter up/down. Makalah ini tentunya jauh dari
kesempurnaan, untuk itu penulis dengan segala kerendahan hati meminta masukan
dan kritikan yang dapat membangun dan bermanfaat untuk mengembangkan isi dari
makalah ini.
DAFTAR
PUSTAKA
Http:// Rangkaian
Penghitung Digital Dengan Menggunakan Ic Jenis Ttl Tipe Sn74lsxx.Html
http:// Membuat Alat Counter
Down Otomatis dengan 7 Segment
I-TECH.html