Blog Materi Belajar: Makalah Rangkaian Counter Up/Down (Pencacah Naik/Turun)

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 555 (IC CLOCK)

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.

Sevent Segment

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://elektronika-dasar.web.id/synchronous-up-down-counter/

http://Rangkaian Counter Down-Up Otomatis 7 Segment Display Elektro.html

http:// Membuat Alat Counter Down Otomatis dengan 7 Segment I-TECH.html