Senin, 10 Oktober 2022

STUDI KASUS SEVEN SEGMENT KATODA (TERMOMETER DIGITAL)

Institut Teknologi PLN Jakarta

Dosen : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto, S.Kom., M.Kom

 

TUGAS KELOMPOK, yang beranggotakan : -Nur Anisah Fadhilah (202131020)

  -Siti Nurul Maghfirah (202131125)

  

 TERMOMETER DIGITAL (COMMON KATODA)   

Common Katoda merupakan deretan LED yang disusun dengan menggunakan katoda bersama. Dalam hal ini untuk menyalakannya dibutuhkan saklar yang menghubungkan kaki LED dengan VCC atau sumber tegangan.

Termometer, Suhu adalah suatu besaran yang menunjukan derajat panas dingin dari suatu benda. Benda yang memiliki panas akan menunjukan suhu yang tinggi daripada benda dingin. Sering kita menyebutkan suatu benda panas atau dingin dengan cara menyentuh benda tersebut dengan alat indra kita, walau kita tidak dapat menyimpulkan berapa derajat panas dari benda tersebut, untuk mengetahui seberapa besar suhu benda tersebut maka digunakanlah termometer. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu atau alat yang digunakan untuk menyatakan derajat panas atau dingin suatu benda. Termometer memanfaatkan sifat termometrik dari suatu zat, yaitu perubahan dari sifat-sifat zat disebabkan perubahan suhu dari zat tersebut.

Cara kerja termometer digital yaitu pertama-tama termometer menerima input berupa keadaan lingkungan. Keadaan tersebut lalu akan dikonversi menjadi sebuah sinyal oleh sebuah sensor elektrik. Sinyal-sinyal hasil dari sensor elektrik masih berupa sinyal analog, oleh karena itu langkah selanjutnya sinyal tersebut diubah dulu menjadi sinyal-sinyal digital. Setelah sinyal sudah menjadi sinyal digital, maka sinyal itu akan diolah sedemikian sehingga dapat diketahui suhunya. Lalu ketika suhunya sudah diketahui, untuk menampilkan hasil suhu tersebut, digunakan sebuah konverter sinyal lain yang dapat mengubah sinya tersebut menjadi tampilan angka digital pada layar LED yang ada pada termometer digital.

Termometer digital terdiri dari berbagai komponen. Beberapa komponen-komponen penting yang digunakan dalam rangka penghitungan suhu oleh termometer dan masing-masing cara kerja komponen-komponen tersebut akan dijelaskan lebih lanjut pada bagian di bawah ini.

A.  ADC (Analog Digital Converter)

Output dari sensor yang digunakan bisa masih berupa analog. Karena sistem kerja dari termometer digital tidak menggunakan analog, maka hasil dari sensor tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi digital. Untuk merubahnya, peran ADC sangat diperlukan. Salahsatu contoh dari ADC yang biasanya digunakan yaitu ADC0804

Cara kerja dari ADC secara singkat yaitu ADC akan menginisialisasi bit lalu diuji sesuai keadaan yang diinginkan untuk output. Konversi sinyal akan dilakukan setiap 8 clock. Ketika sudah selesai mengkonversi, ADC akan mengeluarkan sinyal selesai konversi. Pada rangkaian ADC0804 digunakan beberapa gerbang logika. Gerbang logika yang digunakan yaitu dua gerbang NOR dan satu gerbang OR.

B. Seven Segment LED

Untuk menampilkan hasil pengukuran yang dilakukan oleh sensor pada temperatur digital, digunakan teori seven segment. Umumnya untuk seven segment pada termometer digital digunakan integrated circuit dengan jenis CA3161 atau IC7447. Hal terpenting dalam membuat rangkaian seven segment yaitu decoder. Decoder merupakan rangkaian yang sedemikian sehingga dapat mengubah angka biner menjadi angka desimel yang berkoresponden. Untuk membuat decoder, dibutuhkan berbagai gerbang logika hingga terbentuk rangkaian logika yang sesuai. Rangkaian seven segment terdiri dari susunan delapan LED sehingga semua katoda atau anodanya sama. Katoda pada seven segmen terdiri dari delapan pin yang tujuhnya berlabel a - g dan yang satu lagi merupakan ground pin.

Seven Segment tersusun atas tujuh LED yang tersusun membentuk angka delapan yang masukannya diberi nama a, b, c, d, e, f, g dan satu lagi untuk dot atau titik. Satiap segmen terdiri dari satu atau dua LED, salah satu terminal LED dihubungkan menjadi satu sebagai kaki common.

Terdapat dua jenis seven segment, yang pertama adalah common anoda yaitu semua anoda LED di dalam seven segment dihubungkan ke Vcc, maka common anoda ini akan aktif jika diberi logika LOW. Yang kedua dalah common katoda, yaitu semua katoda LED di dalam seven segment dihubungkan ke Ground, maka common katoda ini akan aktif jika diberi logika HIGH.

Tabel kebenaran seven segment tidak sama untuk setiap rangkaian, karena setiap rangkaian memiliki penamaan yang berbeda dan setiap rancangan rangkaian bebas menentukan nama bagiannya masing-masing. Untuk rancangan tampilan seven segment pada gambar 9, tabel kebenarannya dapat dilihat pada tabel 2. Huruf A, B, C, dan D melambangkan angka biner dari dari angka desimal masukan yang ada pada kolom paling kiri tabel, yaitu A digit paling kiri dan D digit paling kanan. Sedangkan huruf a, b, c, d, e, f, g pada tabel melambangkan bagian yang dapat menyala sesuai gambar 9 agar terbentuk angka desimal yang sesuai dengan kolom paling kiri.

Selanjutnya ketika sudah ada tabel kebenarannya, dapat dibuat rangkaian logika yang sesuai dengan input dan ouput yang diinginkan untuk seven segment. Untuk membuat rangkaian logikanya, setiap bagian pada seven segment seperti a, b, c, d, e, f, dan g untuk rancangan tampilan pada gambar 9 akan memiliki output sendiri-sendiri dengan inputan yang sama, yaitu angka desimal yang berupa empat digit yang direpresentasikan oleh A, B, C, dan D.

Namun untuk mempermudah pembuatan rangkaian logika dan agar rangkaian logika yang dibuat merupakan rangkaian yang efektif, yaitu penggunaan gerbang logika sesedikit mungkin, maka tabel kebenaran yang ada perlu disederhanakan. Teknik penyederhanaan tabel kebenaran yang sangat umum dipakai yaitu menggunakan Peta Karnough. Dengan Peta Karnough, masing-masing bagian pada seven segment akan disederhanakan. Penyederhanaan dengan Peta Karnough membuat gerbang logika yang digunakan akan lebih tidak rumit daripada sebelum disederhanakan sehingga hasilnya lebih efektif. Hasil yang lebih efektif juga membuat saat diimplementasikan dalam bentuk rangkaian yang nyata proses kerja dari rangkaiannya membutuhkan waktu yang lebih sedikit karena tidak perlu terlalu banyak melakukan perhitungan.

Setiap Peta Karnough di atas merepresentasikan masingmasing bagian pada seven segment. Dapat dilihat, bahwa setiap bagian pada desain tampilan seven segment berbeda-beda karena setiap angka, bagian yang menyala pun berbeda. Hasil dari Peta Karnough di atas merupakan hasil persamaan aljabar boolean yang sudah disederhanakan. Untuk setiap bagian yang telah ditentukan persamaan aljabar booleannya dan telah disederhanakan dengan Peta Karnough, maka ada persamaan yang dapat dimplementasikan menjadi rangkaian gabungan gerbang-gerbang logika.


Sumber :

https://medium.com/@ifan.ramadhanzaki/termometer-digital-dengan-arduino-656abc4efc41

http://eprints.polsri.ac.id/4015/3/BAB%20II.pdf

https://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Matdis/2018-2019/Makalah/Makalah-Matdis-2018-120.pdf

http://blog.ub.ac.id/mudengvicky/2013/01/11/termometer-digital-tanpa-mikrokontroller/

https://kunoblog.com/common-anoda-dan-katoda/

                                                                                      

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Perkembangan Mikroprocessor || Nur Anisah Fadhilah - 202131020

  Institut Teknologi PLN Jakarta Dosen : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto, S.Kom., M.Kom PERKEMBANGAN MIKROPROCESSOR Mikroprosesor (microproc...