Dadu Elektronik

Sistem Digital 1

BAB IPENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG MASALAHDalam praktikum sistem digital, para praktikan tidak hanya di

tuntut untuk menguasai segala teori yang berkaitan dengan sistem

digital, namun kiranya dalam praktikum dituntut pula kemampuan para

praktikan dalam menyusun atau merangkai komponen sistem digital.

Dengan kemampuan menyusun atau merangkai komponen

system digital, inilah para praktikan diharapkan akan mampu untuk

dapat membuktikan teori yang telah dipelajari dalam modul praktikum

Sistem Digital ke dalam aplikasi rangkaian elektronika.

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 bidang 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. Alasan kami memilih judul dadu

Dadu Elektronik

Sistem Digital 2

elektronik kerena biaya yang dibutuhka cukup ekonomis dan mudah

dalam mengaplikasikannya.

1.2 BATASAN MASALAHPembahasan pada makalah ini akan membahas seputar

cara kerja, analisa rangkaian baik secara blok diagram maupun

secara lebih spesifik. Besar tegangan yang keluar.

Makalah ini akan di tutup dengan kesimpulan mengenai

dadu elektronika serta akan ditutup pula dengan saran dari

penyusun untuk pembaca dalam pengerjaan dadu elektronika

ini.

1.3 TUJUAN PENULISANAdapun tujuan dari penulisan makalah ini, antaralain

sebagai berikut:

a. Memberikan pengetahuan kepada praktikan tentang aplikasi

dari rangkaian – rangkaian dasar sebelumnya yang telah

praktikan praktek – kan dalam praktikum dadu elektronika.

b. Memberikan pengetahuan dasar dari komponen – komponen

yang digunakan dalam rangkaian dadu elektronika.

c. Memberikan pengetahuan dasar bagi praktikan sebelum

melakukan persentasi proyek yang akan dilaksanakan.

d. Memberikan pengetahuan dalam pembuatan modul aplikasi

dadu elekronika, agar bisa menjadi masukkan untuk yang

lainnya

e. Sebagai syarat kelulusan praktikum sistem digital dan untuk

mengetahui cara kerja dari dadu elektronika tersebut.

f. Membantu dan mempermudah para pemain dadu agar lebih

leluasa dan praktis dalam memainkan sebuah permainan dadu

dengan hanya menekan tombol yang ada pada alat tersebut, maka

secara langsung angka tersebut akan tampil pada seven segment

secara acak atau random.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 3

1.4 METODE PENULISAN

a. Metode keperpustakaan, yaitu para penyusun melakukan

pengumpulan data dengan cara membaca dari buku – buku

referensi dan modul bantu praktikum sistem digital.

b. Metode analisa, yaitu dengan menganalisa rangkaian dadu

elekronika, hingga diperoleh gambaran awal dari prinsip

kerja rangkaian dadu elekronika, yang biasa kita gunakan

sebagai landasan pemahaman setelah memperoleh teori

yang didapat dari metode keperpustakaan.

c. Metode observasi, yaitu dengan melakukan pengamatan

lansung cara kerja dari modul aplikasi dadu elekronika

setelah kita rangkai menjadi alat peraga. pengamatan yang

dilakukan selam menjalani praktikum.

d. Studi Pustaka, yaitu mengambil data dari beberapa sumber

buku untuk dijadikan acuan dalam penulisan.

e. Konsultasi, yaitu mendiskusikan dan bertanya bagaimana

cara pembuatan alat dan makalah.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 4

1.5 SISTEMATIKA PENULISANDalam makalah ini, terdiri dari beberapa bab dan ditambahkan

beberapa sub bab, guna memudahkan pembaca dalam memahami

serta mengambil kesimpulan dari pembahasan didalam makalah.

Adapun rincian sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PendahuluanDalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang

masalah mengapa diperlukan pembuatan proyek dan

penyusunan makalah dadu elektronika, kemudian

diuraikan juga mengenai pembatasan pembahasan

makalah, tujuan penulisan makalah, metode yang

digunakan dalam penyelesaian proyek pengerjaan modul

aplikasi dadu elektronika beserta penulisan makalahnya,

lalu yang terakhir yaitu diuraikan tentang sistematika dari

penulisan makalah Dadu elektronika.

BAB II Landasan TeoriDalam bab ini akan diuraikan mengenai teori singkat dari

Dadu Elektronika, yang mencakup prinsip kerja dasar dari

masing – masing komponen yang terdapat pada Dadu

Elektronika, yang menjadi cara kerja dasar dari rangkaian

Dadu Elektronika.

BAB III Analisa RangkaianBab ini akan berisi tentang analisa menyeluruh dari

rangkaian penyusun Dadu Elektronika, baik secara umum

maupun secara blok diagram yang menjelaskan secara

lebih spesifik atau detail.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 5

BAB IV Cara Pengoprasian AlatBab ini akan menguraikan tentang cara pengoprasian

rangkaian Dadu Elektronika, yang sesuai dengan analisa

rangkaian yang telah dibahas dalam bab – bab

sebelumnya agar dapat diperoleh sinkronisasi teori dan

praktek.

BAB V PenutupBab ini akan berisi tentang kesimpulan yang diperoleh

dari proyek pembuatan Dadu Elektronika serta saran

yang membangun dari pembaca untuk penulis.

Daftar PustakaBerisikan sumber-sumber yang kami ambil dalam

menyusun makalah ini.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 6

BAB IILANDASAN TEORI

Dalam membuat rangkaian Dadu Elektronik ini kami menggunakan beberapa

komponen pendukung agar alat yang kami buat dapat berjalan dan

mengeluarkan output sesuai dengan yang kami harapkan. Komponen –

komponen tersebut semua telah terbagi menurut fungsinya masing – masing.

Dan komponen tersebut terbagi menjadi dua bagian yaitu komponen pasif

dan komponen aktif. Selain komponen aktif dan pasif disini kami juga

menggunakan rangkaian IC. Biasanya di dalam ruang praktek electronic kami

mempelajari tipe IC NE555 yang digunakan sebagai IC Timer, IC 7483, IC

7490 sebagai IC pencacah, dan IC 7447.

2.1 ResistorResistor adalah suatu komponen elektronika yang fungsinya untuk

menghambat arus dan tegangan listrik.

Bahan pembentuk resistor dapat dibagi atas :

Tahanan kawat

Tahanan arang

Tahanan lapisan tipis (film) dari logam atau arang

Tahanan dalam IC

Sifat dari resistor dapat berbeda-beda :

Untuk membangkit panas (filament)

Untuk memberikan selisih tegangan (pembagi potensial)

Sebagai penghubung antara berbagai rangkaian

Arus terjadinya perubahan bentuk

Untuk penentuan besaran fisis

Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi dua jenis yaitu : Resistor Tetap

dan Resistor tidak tetap.

Dalam rangkaian intercom yang kami buat menggunakan jenis resistor tetap

dan resistor tidak tetap.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 7

2.1.1 Resistor TetapResitor Tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap. Resistor

memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt; 1,8; dan sebagainya.

Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai

dengan kemampuan dayanya.

Gambar 1Simbol Resistor

Resistor Film Resistor Carbon

Resistor Berdaya Besar Resistor Network Gambar 2

Contoh Resistor Tetap

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca

dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor yang berupa cincin

warna. Seperti pada gambar 3.

Gelang ke-1

Gelang ke-2

Gambar 3 Gelang Resistor

Dadu Elektronik

Sistem Digital 8

Keterangan : * Gelang ke-1 dan gelang ke-2 menyatakan angka

* Gelang ke-3 menyatakan faktor pengali (banyaknya nol)

* Gelang ke-4 menyatakan toleransi

Misalkan :

Gelang ke-1 : merah = 2

Gelang ke-2 : hijau = 5

Gelang ke-3 : coklat = 1 (berarti banyaknya nol = 1)

Gelang ke-4 : emas = 5 %

Berarti nilai resistor tersebut adalah 250 Ohm dengan toleransi sebesar 5 %

Untuk mengetahui kode warna pada resistor perhatikan tabel 1,

merupakan kode warna standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA

(Electronic Industries Association).

Warna Gelang ke1 dan 2 3 4

Hitam 0 X 1Coklat 1 X 10 1 %Merah 2 X 100 2 %Orange/Jingga 3 X 1000Kuning 4 X 10000Hijau 5 X 100000Biru 6 X 1000000Ungu 7 X 10000000Abu-abu 8 X 100000000Putih 9 X 1000000000Emas - X 0.1 5 %Perak - X 0.1 10 %Tidak Berwarna - - 20 %

Tabel 1. Tabel kode warna resistor

Dadu Elektronik

Sistem Digital 9

2.1.2 Resistor yang Tidak Tetap (Variabel)Ialah resistor yang nilai hambatannya atau resistansinya dapat

diubah-ubah. Jenisnya antara lain: hambatan geser, trimpot dan

potensiometer.Yang banyak digunakan ialah trimpot dan

potensimeter.

Gambar 4Simbol Resistor Tetap, Variabel

Kerusakan-kerusakan pada resistor dapat berupa :

Berubah harga (karena panas, umur, dsb)

Putus (harganya berubah menjadi sangat besar sekali)

Terhubung singkat atau bocor (harga menjadi keci

a. Trimer Potensiometer (Trimpot)Trimpot adalah resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah

dengan cara memutar porosnya dengan menggunakan obeng. Untuk

mengetahui nilai hambatan dari suatu trimpot dapat dilihat dari angka yang

tercantum pada badan trimpot tersebut.

a. Bentuk Trimpot b. Simbol Trimpot Gambar 5 Bentuk dan Simbol Trimpot

Dadu Elektronik

Sistem Digital 10

b. Saklar Push On Saklar push on digunakan untuk keperluan reset secara manual, bila

saklar ditekan maka pin RST akan mendapat tegangan setara dengan Vcc

dan hal ini menyebabkan berada dalam keadaan reset.

.

Gambar 6Saklar Push On

Gambar 7 Rangkaian Saklar Push On

2.2 LED (Light Emiting Dioda)

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.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 11

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.

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.

LED sering dipakai sebagai indikator yang masing – masing 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.

Warna LED DeskripsiBerkedipkedip

Hijau

Mengindikasikan diagnosis sedang berjalan, pemuatan

firmware, atau peralihan Mode Manajemen.

Hijau Solid Mengindikasikan saklar berada pada Mode Dengan

Pengaturan.

Kuning Solid Diagnostik gagal.Berkedipkedip

KuningTidak ada gambar yang valid.

Padam Mengindikasikan mode Tanpa Pengaturan atau mode

Aman.

Tabel 2. Indikasi LED untuk Mode Dengan Pengaturan

Dadu Elektronik

Sistem Digital 12

Gambar 8 Gambar 9

Contoh Dioda LED Bentuk dan Simbol LED

2.3 KapasistorKapasistor 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

a. Kapasitor TetapKapasitor tetap merupakan kapasitor yang mempunyai nilai kapasitas

atau kapasitansi yang tetap.

Gambar 10Kapasitor Tetap Non Polar

Kapasitor tetap yang digunakan dalam Led Traffic Ligths adalah 1 μf

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.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 13

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).

b. Kapasitor elektrolit (elco)Kapasitor tetap yang memiliki nilai lebih dari atau sama dengan 1

mikrofarad adalah kapasitor elektrolit (elco) kapasitor ini memiliki pocarlias

dan biasa disebutkan tegangan kerjanya .

Gambar. 11Simbol Kapasitor ELCO

c. Kapasitor tidak tetapKapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang memiliki nilai kapasitas atau

kapasitas yang dapat diubah-ubah. Kapasitas ini terdiri dari :

1. Kapasitor ThimerKapasitas yang nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah dengan cara

memutar porosnya dengan obeng.

2. Variabel Kapasitor (varlo)Kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah dengan cara

memutar poros yang tersedia.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 14

2.4 CounterCounter adalah suatu alat atau rangkaian digital yang befungsi untuk

menghitung banyaknya pulsa clock, pembagi frekuensi, pembangkit kode

biner, gray.

Ada 2 macam pencacah yaitu pencacah sinkron/pencacah jajar dan

pencacah tak sinkkron/asinkron yang juga sering disebut pencacah deret

(series counters) atau pencacah kerut (ripple counters) atau pencacah biner.

Langkah-langkah penting dalam merancang suatu pencacah meliputi:

1. Kharakteristik pencacah.

a. Sinkron atau tak sinkron.

b. Pencacah maju atau pencacah mundur.

c. Sampai berapa banyak ia dapat mencacah (modulo counter).

d. Dapat bejalan terus (free running), atau dapat berhenti sendiri self

stopping.

2. Jenis-jenis flip-flop yang digunakan yaitu DFF, JKFF dan RSFF

3. Prasyarat perubahan logicnya dan flip-flop yang digunakan.

2.5 DECODER DAN ENCODER

2.5.1 DECODER

Dalam suatu sistem digital instruksi-instruksi maupun bilangan-bilangan

dikirim dengan deretan pulsa atau tingkatan-tingkatan biner. Misalnya jika kita

menyediakan karakter 4 bit untuk pengiriman instruksi maka jumlah instruksi

berbeda yang dapat dibuat adalah 24=16. Informasi ini diberi kode atau sandi

biner. Dipihak lain seringkali timbul kebutuhan akan suatu saklar multi posisi

yang dapat dioperasikan sesuai dengan kode tersebut. Dengan kata lain

untuk masing-masing dari 16 saluran hanya 1 saluran yang dieksitasi pada

setiap saat. Proses untuk identifikasi suatu kode tertentu ini disebut

pendekodean atau Decoding. Sistem BCD (Binary Code Decimal)

menterjemahkan Bilangan–bilangan decimal dengan menggantikan setipa

digit decimal menjadi 4 bit biner. Mengingat 4 digit biner dapat dibuat 16

kombinasi, maka 10 diantaranya dapat digunakan untuk menyatakan digit

decimal 0 sampai 9. Dengan ini kita memiliki pilihan kode BCD yang luas.

Salah satu pilihan yang disebut kode 8421. Sebagai contoh, bilangan decimal

Dadu Elektronik

Sistem Digital 15

264 memerlukan 3 gugus yang masing-masing terdiri dari 4 bit biner yang

berturut-turut dari kiri (MSB) ke kanan (LSB) sebagai berikut: 0010 0110

0100 (BCD).

Pendekode (decoder) BCD ke decimal umpamakan kita ingin

mendekode suatu instruksi BCD yang diungkapkan oleh suatu digit decimal 5.

Opeasi ini dapat dilaksanakan dengan suatu gerbang AND 4 masukan yang

dieksitasi oleh 4 bit BCD.

Perhatikan gambar 1, keluaran gerbang AND = 1

jika masukan BCD adalah 0101 dan sama dengan

untuk instruksi masukan yang lain. Karena kode ini

merupakan representasi bilangan decimal 5 maka

keluaran ini dinamakan saluran atau jalur 5.

Sehingga keluaran decoder ini harus dihubungkan dengan peralatan yang

dapat dibaca dan dimengerti manusia.

Jenis-jenis rangkaian decoder

1. BCD to & 7segment Decoder

c

BC

b

e

f

cA

d

MSB

7447

fLSB

e

ba

d

a

g

g

Gb.2 BCD to Seven Segment Decoder

Input

D

Gambar 12 Seven Segment Decoder

Kombinasi masukan biner dari jalan masukan akan diterjemahkan oleh

decoder, sehingga akan membentuk kombinasi nyala LED peraga (7 segment

LED), yang sesuai kombinasi masukan biner tersebut. Sebagai contoh, Jika

masukan biner DCBA = 0001, maka decoder akan memilih jalur keluaran

mana yang akan diaktifkan. Dalam hal ini saluran b dan c diaktifkan sehingga

lampu LED b dan C menyala dan menandakan angka 1.

Dadu Elektronik

Y

A B C D

Gb1. AND 4 input

Sistem Digital 16

2. Decoder BCD ke decimal

Keluarannya dihubungkan dengan tabung indikator angka. Sehingga

kombinasi angka biner akan menghidupkan lampu indikator angka yang

sesuai. Sebagai contoh D = C = B = 0 , A= 1, akan menghidupkan lampu

indikator angka 1. Lampu indikator yang menyala akan sesuai dengan angka

biner dalam jalan masuk.

6C

12

4

Gb.3 Decoder BCD ke Desimal

8

ALSB

Tabunganangka

D

0

7

7442MSB

9

B5

3

Gambar 13 Decoder BCD ke Decimal

INPUT OUTPUTD C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90000000000

0000111100

0011001100

0101010101

1000000000

0110000000

0001000000

0000100000

0000010000

0000001000

0000000100

0000000010

0000000001

0000000000

2.5.1.1 Decoder PrioritasA. Common Catoda

Adalah rangkaian seven segment yang kaki anodanya disatukan

kemudian diberi tegangan dan kaki katodanya dihubungkan dengan ground.

Syarat : aktif jika kaki anoda high=1, on=1 dan off=0

Dadu Elektronik

Sistem Digital 17

Gambar 14Rangkaian Diskrit Common Catoda

B. Common AnodaAdalah rangkaian seven segment yang kaki katodanya sebagai input

dan kaki anoda disatukan kemudian diberi tegangan. Syarat : aktif jika katoda

low=0, on=0 dan off=1

Gambar 15Rangkaian Diskrit Common Anoda

2.5.2 DEMULTIPLEXER

Demuliplexer adalah suatu system yang menyalurkan sinyal biner

(data serial) pada salah satu dari n sluran yang tersedia, dan pemilkah

saluran khusus tersebut ditentukan melalui alamatnya. Suatu pendekode

dapat diubah menjadi demultiplexer seperti dijelaskan pada gambar 4 sebagai

berikut:

Dadu Elektronik

Sistem Digital 18

Gambar realisasi rangkaian Demultiplekser untuk masukan 1 keluaran 4

Y2

Y3

Input B

Y1

Y0

A

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian demultiplexer masukan 1

keluaran 4.

AB 0 1

0 Yo Y11 Y2 Y3

2.5.3. MULTIPLEXER

Fungsi multiplexer adalah memilih 1 dari N sumber data masukan dan

meneruskan data yang dipilih itu kepada suatu saluran informasi tunggal.

Mengingat bahwa dalam demultiplexer hanya terdapat satu jalan masuk dan

mengeluarkan data-data yang masuk kepada salah satu dari N saluran

keluar, maka suatu multiplexer sebenarnya melaksanakan proses kebalikan

dari demultiplexer. Gambar berikut adalah merupakan suatu multiplexer 4 ke

1 saluran. Perhatikan bahwa konfigurasi pendekodean yang sama digunakan

baik dalam multiplexer maupun dalam demultiplexer

Dadu Elektronik

Yo = A.BY1 = A.BY2 = A.BY3 = A.B

A.B

A.B

B

A.BA.B

A

D0

D1

D2

D3

Gambar Multiplexer 4 masukan ke 1 saluran keluaran

Sistem Digital 19

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian multiplexer 4 masukan ke 1

saluran adalah sebagai berikut:

AB 0 1

0 Do D21 D1 D3

2.5.4. ENCODER

Suatu decoder atau pendekode adalah system yang menerima kata M

bit akan menetapkan keadaan 1 pada salah satu (dan hanya satu) dari 2m

saluran keluaran yang tersedia. Dengan kata lain fungsi suatu decoder adalah

mengidentifikasi atau mengenali suatu kode terntu. Proses kebalikannya

disebu pengkodean (encoding). Suatu pengkode atau encoder memiliki

sejumlah masukan, dan pada saat tertemtu hanya salah satu dari masukan-

masukan itu yang berada pada keluaran 1 dan sebagai akibatnya suatu kode

N bit akan dihasilkan sesuai dengan masukan khusus yang dieksitasi.

Upamanya kita ingin menyalurkan suatu kode biner untuk setiap penekanan

tombol pada key board alpha numeric (suatu mesin tik atau tele type). Pada

key board tersebut terdapat 26 huruf kecil, 10 angka dan sekitar 22 huruf

khusus, sehingga kode yang diperlukan kurang lebih bejumlah 84. syarat ini

bisa dipenuhi dengan jumlah bit minimum sebanyak 7 (27=128). Kini misalkan

bahwa key board tersebut diubah sehingga setiap saat suatu tombol ditekan,

sakelar yag bersangkutan akan menutup. Dan dengan demikian

menghubungkan suatu catu daya 5 volt (bersesuaian dengan keadaan1)

dengan saluran masuk tertentu. Diagram skema rangkaian encoder

ditunjukkan sebagai berikut:

Dadu Elektronik

Sistem Digital 20

6

0

D9

D3

5

NOT 1

D2

D10D12

D8

INPUT

D15

D C B A. . .,

D7

7

+ 5 Volt

D44

D14

D11

NOT 4

9

2

D6

8

NOT 3 NOT 2

D13

1

D1

3

D5

Encoder ini merupakan rangkaian penyandi dari bilangan dasan (desimal)

menjadi sandi biner (BCD=binary code decimal).

Bila tombol 1 ditekan, maka D1 akan on menghubungkan jalur A ke logika 0

(GND), akibatnya pada NOT gate 1 timbul keluaran 1, sehingga timbul

kombinasi logika biner 0001(2), dan seterusnya.

Rangkaian Encoder juga dapat disusun dengan menggunakan gerbang

NAND sebagai berikut:

2

0

5

D

6

1

3

1

9

A2

4

3

B

48

C7

Tabel kebenaran dari rangkaian Encoder Desimal ke BCD dengan dioda

logika dan gernag NAND sebagai berikut:

Dadu Elektronik

Sistem Digital 21

Saklar yang ditekan

OutputD C B A

0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 1

Tabel 3 kebenaran dari rangkaian Encoder Desimal ke BCD

Masih banyak jenis Encoder yang lain, yang dapat menyandikan simbol

komunikasi angka dan abjad ke angka biner. Aturan ini distandarkan oleh

ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Penyandi ini

dipakai dalam Komputer.

2.6 Seven SegmentSeven segment display adalah sebuah rangkaian yang dapat

menampilkan angka-angka desimal maupun heksadesimal. Seven segment

display biasa tersusun atas 7 bagian yang setiap bagiannya merupakan LED

(Light Emitting Diode) yang dapat menyala. Jika 7 bagian diode ini dinyalakan

dengan aturan yang sedemikian rupa, maka ketujuh bagian tersebut dapat

menampilkan sebuah angka heksadesimal.

Seven-segment display membutuhkan 7 sinyal input untuk

mengendalikan setiap diode di dalamnya. Setiap diode dapat membutuhkan

input HIGH atau LOW untuk mengaktifkannya, tergantung dari jenis seven-

segmen display tersebut. Jika Seven-segment bertipe common-cathode,

maka dibutuhkan sinyal HIGH untuk mengaktifkan setiap diodenya.

Sebaliknya, untuk yang bertipe common-annide, dibutuhkan input LOW untuk

mengaktifkan setiap diodenya.

Salah satu cara untuk menghasilkan sinyal-sinyal pengendali dari

suatu seven segment display yaitu dengan menggunakan sebuah sevent-

Dadu Elektronik

Sistem Digital 22

segment decoder. Seven-segment decoder membutuhkan 4 input sebagai

angka berbasis heksadesimal yang dinyatakan dalam bahasa mesin

(bilangan berbasis biner) kemudian sinyal-sinyal masukan tersebut akan

“diterjemahkan” decoder ke dalam sinyal-sinyal pengendali seven-segment

display. Sinyal-sinyal pengendali berisi 7 sinyal yang setiap sinyalnya

mengatur aktif-tidaknya setiap LED.

Selanjutnya kita akan mencoba merancang sebuah hex to seven-

segment decoder untuk seven-segment berjenis common-cathode, yakni

seven-segment yang setiap LED nya aktif jika diberi sinyal HIGH atau 1.

Gambar ilustrasi dan tabel kebenaran dari dekoder tersebut adalah sebagai

berikut.

Gambar. 16Sevent Segment Common Cathode

Dadu Elektronik

Sistem Digital 23

Gambar 17Circuit diagram untuk antarmuka Common Catoda Tampilan 7-Segmen

Tabel 4. kebenaran pada 7 segment decoder

Dadu Elektronik

Sistem Digital 24

Menampilkan angka pada seven segment dengan IC 7447

Seven segment terdiri dari susunan delapan buah LED. Seven

segment biasanya digunakan untuk menampilkan angka pada jam digital,

digital multimeter, dan peralatan elektronik lainnya yang menampilkan angka.

Seven segment ada 2 tipe yaitu common anode dan common cathode.

Bedanya common anode dan common cathode adalah pada kaki common

nya, untuk common anode kaki common nya berupa anoda dari delapan LED,

sedangkan common cathode kaki common nya berupa katoda dari delapan

LED.

Gambar. 18

Sevent Segment Common Anode

Menampilkan angka pada seven segment dapat digunakan IC 7447. IC

7447 terdiri dari 16 kaki. IC 7447 cocok dengan seven segment yang bertipe

common anode. Rangkaiannya dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar. 19Rangkaian Common Anode

Dadu Elektronik

Sistem Digital 25

Untuk menampilkan angka seven segment dengan rangkaian diatas,

anda dapat melihat tabel dibawah.

INPUT ANGKA YANG DITAMPILKAND C B A

0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 50 1 1 0 60 1 1 1 71 0 0 0 81 0 0 1 9

Tabel 5. kebenaran pada 7 segment Anode

Gambar 20Circuit diagram untuk antarmuka Common Anoda Tampilan 7-Segmen

Dadu Elektronik

Sistem Digital 26

2.7 IC NE555

PIN CONFIGURATION

Sambungan dari pin adalah sebagai berikut:

No. Nama Tujuan

1 GND Ground, tingkat rendah (0 V)

2 Trigonometri Sebuah pulsa pendek tinggi ke rendah memicu mulai timer

3 OUT Selama interval waktu, output tetap di + V CC

4 RESET Selang waktu dapat terganggu dengan menggunakan pulsa reset ke rendah (0 V)

5 CTRL Kontrol tegangan memungkinkan akses ke pembagi tegangan internal (2 / 3 VCC)

6 THR Ambang di mana berakhir interval (itu berakhir jika tegangan di THR adalah paling sedikit 2 / 3 V CC)

7 DIS Terhubung ke sebuah kapasitor yang debit waktu akan mempengaruhi interval waktu

8 V +, V CC Tegangan suplai positif yang harus antara 3 dan 15 V

Dadu Elektronik

Sistem Digital 27

Gambar 21IC NE 555

IC NE555 yang mempunyai 8 pin (kaki) ini merupakan salah satu komponen

elektronika yang cukup terkenal, sederhana, dan serba guna dengan

ukurannya yang kurang dari 1/2 cm3 (sentimeter kubik). Pada

dasarnya Aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer (Pewaktu)

dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (Pembangkit

Pulsa) 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.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 28

Sedangkan untuk mengetahui cara kerja dan detail struktur fisik IC NE555 ini

bisa dilihat dari rangkaian/komponen internalnya.

Gambar 22

Diagram Blog IC NE555

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.

2.8 IC 7483

Dadu Elektronik

Sistem Digital 29

Gambar 23

Dimensi IC 7483

Nomor Pin Deskripsi

1 A4 Input

2 Sum 3 Output

3 A3 Input

4 Input B3

5 Vcc

6 Sum 2 Output

7 B2 Input

8 A2 Input

9 Sum1 Output

10 Input A1

11 B1 Input

12 Tanah

13 C0 Input

14 Input C4

15 Sum4 Output

16 Input B4

Tabel 6. Deskripsi PIN Ic 7483

Dadu Elektronik

Sistem Digital 30

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 bilangan-bilangan dengan bit yang lebih besar. Susunan

dua buah IC 7483 tersebut dapat menjumlahkan bilangan 8 bit.

2.9 IC 7490

gambar 24data Sheet 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.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 31

2.10 IC 7447

Gambar 25Rangkaian Seven Segmen Menggunakan 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 <previous> 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.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 32

BAB IIIANALISA RANGKAIAN

Pada bab ini kami menguraikan atau menganalisa alat yang telah kami

buat ”DADU ELEKTRONIK”, tentang cara atau prinsip kerja dari alat ini.

Penganalisaan pada rangkaian ini akan kami jelaskan dalam 2 (dua) metode

yaitu :

1. Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

2. Analisa Rangkaian Secara Detail

Yang semua ini kami lakukan untuk dapat lebih memperjelas tentang cara

atau prinsip kerja dari Rangkaian ini, dengan harapan akan lebih mudah

untuk dimengerti atau dipahami.

3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

Analisa secara blok diagram untuk “ Dadu Elektronik “ ini dibagi

menjadi empat bagian yaitu :Saklar, Pengasil pulsa/clock, IC Counter, IC

7483, IC Decoder, 7’Segment. Dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

gambar berikut dibawah ini :

Dadu Elektronik

SAKLAR IC TIMER IC COUNTER

IC 7483IC DECODERSeven Gegment

Sistem Digital 33

SaklarSaklar merupakan suatu komponen elektronika yang dapat menghubungkan/

memutuskan suatu tegangan. Pada rangkaian ini saklar terhubung pada kaki

8 IC Timer yang berfungsi untuk memberikan tegangan pada IC Timer

tersebut.

IC TimerIC NE555 merupakan IC Timer yang dapat berfungsi untuk memberikan

inputan kepada IC Counter 7490 berupa clock ( 1 dan 0 ) secara bergantian.

Output IC Timer terdapat pada kaki 3 yang terhubung dengan kaki 14 IC

7490.

IC Counter Counter adalah suatu rangkaian yang dapat menghitung banyaknya detak

pulsa persatuan waktu. Pada rangkaian ini IC counter yang digunakan adalah

IC 7490. IC 7490 merupakan IC yang dapat mengcounter/ mencacah secara

upcounter. Upcounter artinya bilangan yang di cacah/ dicounter dimulai dari

bilangan yang rendah sampai bilangan yang tinggi dalam hal ini data yang

dapat di counter dimulai dari bilangan 0 sampai dengan bilangan 9.

IC 7483IC 7483 merupakan suatu rangkaian TTL yang dapat melakukan 4 buah

penjumlah pada rangkaian ini IC 7483 dapat menjumlahkan bilangan 4 bit dua

atau lebih penjumlah paralel dapat dihubungkan secara kaskade untuk

membentuk rangkaian penjumlah bilangan-bilangan dengan bit yang lebih

besar. Susunan dua buah IC 7483 tersebut dapat menjumlahkan bilangan 8

bit.

IC DecoderIC 7447 merupakan suatu IC Decoder yang dapat menyediakan 4 bit untuk

pengiriman instruksi. Pada rangkaian ini IC Decoder hanya dapat

mengcounter bilangan BCD karna terpengaruh dari rangkaian input IC 7490.

Sehingga pada tampilan seven segment hanya mengeluarkan bilangan 0

sampai bilangan 9.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 34

7’Segment7’ Segment merupakan suatu komponen elektronika yang dapat berfungsi

untuk menampilkan output. Pada rangkaian ini 7’Segment yang digunakan

adalah common anoda, artinya 7’ Segment tersebut akan aktif jika diberi

tegangan/ logika 0.

3.2 Analisa rangkaian secara detailPada rangkaian ini sumber tegangan berupa tegangan DC 5 V dan

Ground pada tiap-tiap kaki pada rangkaian yang berfungsi agar terjadi beda

potensial yang dibutuhkan agar alat tersebut dapat bekerja. Pada kaki 8 IC

Timer terdapat switch yang berfungsi untuk mengaktifkan/ memberikan

tegangan pada IC Timer agar IC tersebut dapat menghasilkan gelombang

kotak dan LED yang berfungsi sebagai lampu indikator apabila saklar sudah

kita tekan. Setelah IC NE555 diberikan tegangan dan arus maka IC tersebut

akan secara otomatis memberikan output berupa logika 0 atau 1 ke kaki 14 IC

7490. Lalu IC7490 tersebut akan memproses clock yang masuk pada kaki 14.

Pada IC 7490 terjadi proses counter data, data yang dapat di counter oleh IC

tersebut dari 0 sampai dengan 9 ini biasa disebut dengan upcounter. Output

yang keluar setelah di proses oleh IC 7490 selanjutnya dikirim ke IC 7483,

pada IC ini terjadi proses penambahan bilangan setelah diproses oleh IC

7490 dan akan menghasilkan output berupa bilangan biner 4 bit. Setelah itu

data 4 bit dikirim ke IC 7447 dan selanjutnya terjadi proses perubahan data

dari biner ke decimal/ decoder. IC ini hanya dapat menampilkan data 0

sampai dengan 9 di karnakan IC ini merupakan IC decoder yang hanya dapat

mengkonversi bilangan BCD. setelah selesai diproses oleh IC 7447 maka

outputnya akan di tampilkan oleh seven segment.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 35

BAB IVCARA PENGOPERASIAN ALAT

4.1. Cara Pengoperasian AlatTahap dalam pembuatan proyek “ DADU ELEKTRONIK ” ini adalah

kita harus tahu dan pastikan bagaimana alat-alat dari komponen ini bekerja

dengan baik. sehingga dapat menghasilkan Output yang sempurna dari

rangkaian yang kita buat.

Sebelum memulai pengoperasian, kita memerlukan tegangan (voltage)

untuk dapat menjalankan proyek ini, adapun voltage yang digunakan antara

lain dari catu daya atau adaptor. Apabila kita menggunakan catu daya DC

maka voltage (tegangan) yang dipakai sebesar 5 Volt.Keuntungan kita

menggunakan catu daya dari pada adaptor adalah kita tidak perlu takut atau

khawatir apabila arus dari tegangan habis atau tidak ada, yang dikarenakan

losst current / kehilangan arus. Tetapi penggunaan daripada catu daya dari

adaptor perlu diperhatikan lagi, karena bila voltage terlalu besar ini bisa

merusak komponen-komponen. Dan apabila listrik mati maka rangkaian ini

tidak akan berfungsi. Lain pula jika kita menggunakan battery, kita tidak perlu

khawatir apabila arus listrik tersebut padam atau mati.

Dalam membuat Rangkaian Dadu Elektronik dengan menggunakan IC

Analog. Untuk menampilkan output, digunakan satu buah seven segment.

Dimana alat ini dapat juga membantu dan mempermudah para pemain dadu

hanya dengan menekan tombol push on maka secara langsung angka

tersebut akan tampil pada seven segment secara acak atau random. dalam

rangkaian dadu elektronik ini , memakai beberapa IC Analog Diantaranya IC

NE555 sebagai Osilator, IC 7490 sebagai Pencacah, IC 7483 sebagai Full

Adder, IC 7447 sebagai Dekoder, dan beberapa komponen-komponen

elektronika lainnya seperti Resistor, Kapasitor, Led, dan output dari rangkaian

ini adalah tampilan pada 1buah seven segment. rangkaian yang dibuat

merupakan sebuah prototipe dan dapat dikembangkan menjadi bentuk yang

lebih baik.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 36

Pada saat rangkaian terhubung ke sumber tegangan, maka seven

segment akan menyala, kemudian pada saat saklar Push On ditekan

pencacah akan melakukan perhitungan dan pencacahan, sehingga suatu

sistem pemecah sandi akan mengeluarkan hasil pada kondisi akhir

(menampilkan bilangan acak). Dan apabila saklar Push On dilepas, maka

seven segment akan menyala seperti semula. Dengan kata lain rangkaian ini

tergantung dari penekanan dan pelepasan saklar atau tombol start.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 37

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanBerdasarkan uraian yang terdapat pada bab-bab sebelumnya dapat

ditarik kesimpulan bahwa Rangkaian flip-flop merupakan rangkaian sebagai

berikut :

• Rangkaian dadu elektronika yang kelompokan menjadi gabungan

atau sekuensial. Rangkaian dadu elektronika menggunakan

menentukan hasil bilangan biner dari 0 sampai D

• Rangkaian dadu eleektronika dirangkai satu sama lain untuk

membentuk pecacah, register, dan peralatan memori.

Berdasarkan kesimpulan yang telah dikemukakan bahwa IC NE555

berfungsi sebagai Timer (Pewaktu). IC 7447 terdiri dari 16 kaki, IC 7447

cocok dengan seven segment yang bertipe common anode. artinya 7’

Segment tersebut akan aktif jika diberi tegangan/ logika 0. Penulis menyadari

bahwa hasil Penulisan makalah ini mungkin masih jauh dari kesempurnaan

karena keterbatasan Ilmu dan pengetahuan yang penulis miliki.

5.2 SaranPembuatan makalah ini sangat membantu dalam kreatifitas para

mahasiswa, karena dengan adanya tugas pembuatan makalah ini kami

terlatih untuk membuat Penulisan Ilmiah nantinya. Pembuatan makalah ini

sebenarnya akan jauh lebih baik apabila bahan materi yang ada lebih banyak

dan bermutu.

Penulis ingin memberikan pendapat untuk mendaptkan hasil gambar

lay out yang sempurna maka sebaiknya gambar rangkaian di sablon terlebih

dahulu setelah itu baru di tebalkan dengan sepidol permanen. setelah itu

jangan berikan air pada terlalu panas pada larutan ferikrolit karena di takutkan

dapat merusah jalur atau memutuskan jalur pada rangkaian. kerusakan yang

paling fatal terjadi di tiap-tiap kaki IC. jika salah satu dari jalur rangkaian ada

Dadu Elektronik

Sistem Digital 38

yang tersambung itu akan mengakibatkan rangkaian short dan menyebabkan

salah satu dari IC tersebut akan panas.

Penulis menyadari banyak kekurangan dari makalah yang penulis buat

Makalah ini mungkin masih jauh dari sempurna karena masih adanya

keterbatasan pengetahuan kami tentang Dadu Elektronika.

Dadu Elektronik

Sistem Digital 39

DAFTAR PUSTAKA

• http://siesrex.wordpress.com/2009/03/02/praktikum-sistem-digital

part-ke-2/

• www.electrofriends.com

• http://www.futurlec.com/Kits.html

• My Blog Is My Life: Tugas Artikel flip flop

• http://inggitprabowoganteng.blogspot.com/2009_03_01_archiv

e.html

• http://diary4share.blogspot.com/search/label/Elektronika

• Tutorial pada saat di laboratoriun sistem digital.

• www. wikipedia.ensiklopediabebas.com

Dadu Elektronik

Sistem Digital 40

Lampiran 1

DATA PENGAMATAN PADA RANGKAIAN DADU ELEKTRONIK

IC NE555 IC 7490 IC 7483Kaki Data Kaki Data Kaki Data

1 0.004 1 3.487 1 0.1392 2.593 2 0.968 2 6.5773 1.848 3 0.146 3 4.3394 10.208 4 0.004 4 0.0105 0.759 5 4.121 5 4.4786 2.566 6 0.008 6 0.1297 3.380 7 0.009 7 0.0088 1.160 8 0.123 8 0.174

9 0.125 9 6.43710 0.008 10 0.15211 0.133 11 3.98112 0.144 12 0.00713 0.020 13 0.00714 1.827 14 0.130

15 0.12816 0.007

Dadu Elektronik

Sistem Digital 41

Lampiran 2

Skema Rangkaian Dadu Elektronik

Lampiran 3Layout PCB

Dadu Elektronik