Rabu, 21 Juni 2023

Modul 4

Modul 4 

Shift Register dan Seven Segment




1. Tujuan [Kembali]
  1. Merangkai dan Menguji Shift Register.
  2. Merangkai dan Menguji aplikasi Shift Register pada Seven Segment
2. Alat dan Bahan [Kembali]

        1) Panel DL 2203D 
        2) Panel DL 2203C 
        3) Panel DL 2203S 


        4) Jumper


3. Dasar Teori [Kembali]

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.

 
Gambar 3.1 Serial In Serial Out

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 (secara paralel). Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.


Gambar 3.2 Serial In Paralel Out

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).

 
Gambar 3.3 Paralel In Serial Out
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.  


Gambar 3.4 Paralel In Paralel Out

                                        
Seven Segment
Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks. Jenis 7segmen, 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 (heksadesimal).
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7segmen, 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.

Gambar 3.5 Rangkaian Seven Segment Common Katoda


Gambar 3.6 Rangkaian Seven Segment Common Anoda


Laporan Akhir 1 Modul 4




(Serial In/Serial Out, Paralel In/Serial Out, dan 
Paralel In/Paralel Out Shift Register dengan Kapasitas 4 bit)

1. Jurnal[Kembali]



2. Alat dan bahan[Kembali]
 A. Alat dan Bahan (Modul De Lorenzo)
        1. Jumper

Gambar 1. Jumper

            2. Panel DL 2203D 
            3. Panel DL 2203C 
            4. Panel DL 2203S
Gambar 2. Modul De Lorenzo
      
    B. Alat dan Bahan (Proteus)

  1.  IC 74111

Flip-flop adalah rangkaian elektronika yang memilki dua kondisi stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. 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. berikut adalah symbol dan tabel kebenaran dari JK Flip-Flop.

Tabel Kebanaran JK Flip Flop



  2. Power DC


    3. Switch (SW-SPDT)

    5.  Gerbang AND

Gerbang logika AND adalah gerbang logika yang membutuhkan dua atau lebih masukan (input) untuk menghasilkan satu output. Ketika salah satu atau seluruh bilangan biner pada inputnya adalah 0 maka output yang akan dihasilkan juga 0. Sedangkan jika inputnya adalah 1 seluruhnya, maka outputnya adalah 1. dilihat bahwa pada gerbang AND, keluarannya akan bernilai 1 jika semua input adalah 1. Dan jika salah satu atau lebih input ada yang bernilai nol maka ouput akan bernilai nol. Untuk gerbang AND memakai prinsip perkalian.

Tabel 1.1 Tabel Kebenaran AND



    6.  Gerbang Not

Gerbang NOT merupakan gerbang di maan keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan, maka transistor akan jenuh dan keluaran bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.
Tabel 1.3 Tabel Kebenaran Logika NOT




    7. Logicprobe atau LED
Gambar 7. Logic Probe


3. Rangkaian Simulasi[Kembali]





4. Prinsip Kerja[Kembali]

        Percobaan 1 Modul 4 ini membuat rangkaian pada modul de lorenzo, dimana menggunakan 4 buah flip flop. Pada Flip Flop 1, kaki S dihubungkan ke B6', kaki J dihubungkan ke Q flip flop kedua, kaki K dihubungkan ke Q' flip flop kedua, kaki C dihubungkan ke output gerbang AND,  kaki R dihubungkan ke B0, dan untuk Q dihubungkan ke H7. Pada Flip Flop 2, kaki S dihubungkan ke B5', kaki J dihubungkan ke Q flip flop ke tiga, kaki K dihubungkan ke Q' flip flop ketiga, kaki C dihubungkan ke output gerbang AND, kaki R dihubungkan ke B0, dan kaki Q dihubungkan ke H6. Pada Flip Flop 3, kaki S dihubungkan ke B4', kaki J dihubungkan ke Q flip flop ke empat, kaki K dihubungkan ke Q' flip flop keempat, kaki C dihubungkan ke output gerbang AND, kaki R dihubungkan ke B0, dan kaki Q dihubungkan ke H5. Sedangkan untuk flip flop 4, kaki S dihubungkan ke B3', kaki J dihubungkan ke B1, kaki K dihubungkan ke B1', kaki C dihungkan ke output gerbang AND, kaki R dihubungkan ke B0, dan kaki Q dihubungkan ke H4. Sedangkan untuk input dari kaki AND sendiri dihubungkan pada B2 dan clk.
        Nilai B0 sampai B6 akan divariasikan sesuai dengan setiap kondisi yang ada di jurnal, setelah nilai inputan divariasikan akan terjadi pergeseran nilai ouputnya dari kanan ke kiri yatu dari H4, H5, H6 kemudian H7, maka dapat ditentukan apakah nantinya sifat register tersebut, apakah bersifat SISO (serial in serial out), SIPO (serial in paralel out), PISO (paralel in serial out), atau PIPO (paralel in paralel out) dengan melihat cara kondisi itu masuk dan keluarnya. 
        Setelah dilakukan percobaan tiap kondisi, maka didapatkan hasil output pada masing-masing kondisi pada jurnal, untuk kondisi 1 bersifat SISO, karena inputan dan keluarannya mengalami pergeseran serta masuk dan keluar secara bergantian (satu per satu). Untuk kondisi 2 bersifat SIPO, karena inputannya masuk secara bergantian (satu per satu), sedangkan untuk keluarannya keluar secara serentak. Untuk kondisi 3 bersifat PISO, karena inputannya masuk secara serentak, sedangkan keluarannya keluar secara bergantiang (satu per satu). Dan untuk kondisi 4 bersifat PIPO, karena inputan dan keluarannya masuk secara bersamaan (serentak).

5. Video Percobaan[Kembali]



6. Analisis[Kembali]

1. Analisa output yang dihasilkan tiap-tiap kondisi!
 Jawab:
kondisi 1 :  B3-B6  = 0
                    B0, B2 = 1
                    BI        =  X 
Pada kondisi 1 percobaan yang telah dilakukan dimana untuk B3 sampai B6 terhubung dengan inputan 0, B0 dan B2 diberikan inputan 1, dan B1 diberi inputan X (dont care), didapatkan output mengalami pergeseran. Misal data yang diinputkan 1010, maka data tadi masuk dan bergeser satu-persatu. Kemudian akan dikeluarkan satu-persatu juga. Sehingga dapat dikatakan pada kondisi tersebut merupakan jenis shift register SISO (serial in serial out), data masuk terlebih dahulu dari H4, H5, H6, dan kemudian H7 lalu keluar satu-persatu. 

kondisi 2 :B3-B6    = 0
                  B1         =  X 
                  B0         = 1
                  B2         = ↓
                      
Pada kondisi 2 percobaan yang telah dilakukan dimana B3 sampai B6 terhubung dengan inputan 0, B0 terhubung dengan inputan 1, B1 terhubung dengan inputan X (dont care) dan B2 diberi inputan panah (↓). Saat dilakukan percobaan dengan modul de Lorenzo terlihat bahwa data masuk  satu per satu (bergantian) dari H4, H5, H6, dan H7 setelah itu keluar secara serentak seluruhnya. Ini membuktikan bahwa percobaan ini shift registernya SIPO (serial in paralel out).

kondisi 3 : B3-B6      = X
                   B1            =  0
                   B0, B2     = 1
                               
Pada kondisi 3 percobaan yang telah dilakukan dimana B3 sampai 86 diberi inputan X (don't care), B1 diberi inputan 0, dan untuk B0 serta B2 diberi inputan 1, maka didapatkan output yang kelur secara bergantian (satu per satu). Pada saat percobaan dengan modul de lorenzo terlihat bahwa data yang diinput kan masuk secara serentak H4, H5, H6, dan H7, kemudian output yang dihasilkan dikeluarkan secara bergantian (satu per satu). Ini membuktikan bahwa percobaan ini menggunakan shift register PISO (paralel in serial out). 

kondisi 4 : B3-B6     = X
                   B0           = 1
                   B1, B2    = 0

Pada kondisi 4 percobaan yang telah dilakukan dimana B3 dan B6 diberi inputan X (don't care), B0 diberi inputan 1 dan B1 serta B2 diberi inputan 0, maka didapat kan output yang dikeluarkan secara serentak. Pada saat percobaan dengan modul de Lorenzo terlihat data diinputkan secara serentak semuanya dan dikeluarkanpun secara serentak semuanya dari H4, H5, H6 dan H7. Ini membuktikan bahwa percobaan kondisi 4 ini merupakan shift register  PIPO (paralel in paralel out). 

2. Jika gerbang AND pada rangkaian dihapus, sumber clock dihubungkan langsung ke Flip Flop, bandingkan output yang didapatkan! 
Jawab:
Jika gerbang AND dihapus dan clock dihubungkan ke Flip Flop maka pada percobaan 1 ini hanya akan terjadi SISO karena tidak terpengaruh dan untuk paralel  tidak  bisa dioperasikan seperti SIPO, PISO, dan PIPO karena clocknya langsung terhubung ke flip-flop

7. Download[Kembali]

Laporan Akhir 2 Modul 4





1. Jurnal[Kembali]



2. Alat dan bahan[Kembali]

1.Module D'Lorenzo :


2.      IC 74LS47


IC ini adalah sebagai Dekoder BCD ke seven segment digunakan untuk menerima masukan BCD 4-bit dan memberikan keluaran yang melewatkan arus melalui segmen untuk menampilkan angka desimal. Jenis dekoder BCD ke seven segmentdekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common anoda dan dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common katoda. Ada dua macam yaitu IC 74LS47 merupakan dekoder BCD ke seven segment yang berfungsi untuk menyalakan sevent segment mode common

3. 7 Segment Common Anoda




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)


4. Jumper



3. Rangkaian Simulasi[Kembali]
    Pada Proteus





4. Prinsip Kerja[Kembali]
Pada percoban 2 ini dengan menggunakan ic 74LS47 dimana untuk BO = LT, BI = BI/RBO, B2 = RBI, B3 = A, B4 = B, B5 = C, B6 = D.  LT berfungsi dalam menghidupkan LED pada layar display.  RBO berfungsi dalam menghambat atau mematikan ouput dari IC decoder. BO berfungsi dalam menahan data input atau mematikan input daari  IC decoder. Dan untuk  A-D merupakan inputan berupa logika 0 atau 1. Sehingga didapatkan datanya yaitu :
  • Angka nol maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=0, B4=0, B5=0, B6=0
  • Angka 1 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=1, B4=0, B5=0, B6=0
  • Angka 2 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=0, B4=1, B5=0, B6=0
  • Angka 3 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=1, B4=1, B5=0, B6=0
  • Angka 4 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=0, B4=0, B5=1, B6=0
  • Angka 5 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=1, B4=0, B5=1, B6=0
  • Angka 6 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=0, B4=1, B5=1, B6=0
  • Angka 7 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=1, B4=1, B5=1, B6=0
  • Angka 8 maka input diberikan adalah B0= 1, B1=1, B2=1, B3=0, B4=0, B5=0, B6=1
Prinsip kerja dari rangkaian percobaan 2 yaitu rangkaian menggunakan kinerja dari BCD decoder(ic74ls47) sebagai pengolah data input dari output encoder yang diterima, yang di mana BCD decoder menerima masukan encoding 4 bit, lalu BCD decoder akan mengolah data input encoding dengan perintah trigger aktif pada input LT, RBO, dan RBI berlogika 1, sehingga BCD decoder to Seven segment akan mengolah data input encoding 4bit terhadap keluaran output BCD decoder, dimana sesuai pengaturan input encoding terhadap input LSB dan MSB decoder, maka akan diperoleh output keluaran BCD decoder sesuai input 4 bit yang diproses, lalu diumpankan ke Seven Segment, sehingga seven segment akan menampilkan display angka desimal sesuai segmen yang diaktifkan pada output BCD decoder yang diumpankan ke Seven Segment Comon Anoda dimana Seven Segment ini berupa aktif power memiliki 7 elemen segmen yang akan aktif sesuai perolehan data input dari umpan output A-G dari BCD decoder.

5. Video Praktikum[Kembali]


6. Analisa[Kembali]

1. Analisa pengaruh Lt, RBO, dan RB1
  • LT (Lamp Test), Pada percobaan 2 terdapat BCD decoder seven segmen yang mana LT berfungsi dalam menghidupkan LED pada layar display. LT akan aktif apabila diberi inputan (aktif low). LT berpengaruh untuk mengaktifkan semua segment yang nantinya akan memberikan output berupa angka 8.
  • RBO (Ripple Blanking Output). Pada percobaan 2 terdapat BCD decoder seven segment yang mana RBO berfungsi dalam menghambat atau mematikan ouput dari IC decoder. RBO akan aktif jika diberikan masukan aktif low (0). Pengaruh RBO ketika kaki RBO aktif ouput BCD Decoder akan off (berlogika high) sehingga seven segment juga tidak aktif.
  • RBI (Ripple Blanking Input). Pada percobaan 2 terdapat BCD decoder seven segment yang mana RBO berfungsi dalam menahan data input atau mematikan input daari  IC decoder. RBI akan aktif jika diberikan masukan aktif low (0). Namun Kinerja RBI diambil oleh RBO, karena input RBO = BI, maka pengaruh input RBI dapat diabaikan atau tidak berpengaruh pada proses rangkaian.
2 . Analisa pengaruh BCD decoder to seven segmen pada rangkain!

BCD Decoder berpengaruh pada input tampilan seven segment, digunakan BCD Decoder karena sinyal input dari dari switch tidak langsung dikirimkan karena tidak dapat dibaca secara langsung oleh seven segment sehingga diperlukan piranti antar muka. Jadi, pengaruh BCD Decoder to sevent segment yaitu sebagai pengolah data input atau membuat data yang berupa binary kemudian di proses sehingga keluar dalam bentuk desimal yang akan ditampilkan pada layar seven segment.

7. Download[Kembali]
Rangkaian klik dsini 
Foto rangkaian klik disini
Video klik disini
Link datasheet switch klik disini
Link Download Datasheet 74LS47 klik disini
Link Download Datasheet Seven Segment klik disini

MODUL 4

Smart Parking Area [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. ...