- Mengerti cara kerja dari running text
- Dapat membuat rangkaian dengan dengan running LED sebagai outputnya
1. resistor dan potensiometer
2. Logicstate
3.IC 8255A
4.Gerbang AND
5.Gerbang OR
6.IC555
7.IC4017
8.LED
9.Capasitor
a) resistor dan potensiometer
1. resistor dan potensiometer
resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu yang berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
potensiometer merupakan jenis variabel resistor yang nilai resistansinya dapat berubah ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
2. Logicstate
3.IC 8255
- IC 8255A
Di bawah ini menunjukkan diagram blok bagian dalam dari PPI 8255.
Gambar 1. Diagram Blok PPI 8255
PPI 8255 memiliki buffer bus data dua arah, yang berarti dapat berfungsi baik sebagai port input maupun port output. Arah aliran data dapat dijelaskan dengan menggunakan pengaturan logika Read/Write. Secara mudah dapat diuraikan dengan tabel 1 berikut ini :
Tabel 1. Format Pembacaan dan Penulisan PPI 8255
PPI 8255 bekerja dalam tiga mode, yaitu :
a. Mode 0 :
Port A, Port B, dan Port C bekerja sebagai port I/O sederhana tanpa jabat tangan. Pada mode ini CPU sama sekali tidak memperhatikan status 8255. CPU mentransfer data tanpa mempersoalkan apa yang terjadi pada 8255. Port A dan Port B bekerja sebagai port 8 bit sedangkan Port C dapat dibuat bekerja dalam 8 bit atau berdiri sendiri dalam 4 bit lower dan 4 bit upper secara terpisah. Pemakaian mode 0 pada PPI 8255 secara diagram dapat digambarkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 0
b. Mode 1 :
Port A, Port B bekerja sebagai port I/O dengan jabat tangan menggunakan sebagian dari pena Port C. Saluran PC0, PC1, dan PC2 berfungsi sebagai saluran jabat tangan untuk Port B sedangkan Port A menggunakan saluran PC3, PC4, dan PC5 sebagai sinyal jabat tangan. PC6 dan PC7 dapat digunakan untuk saluran I/O. Diagram operasi 8255 pada mode 1 digambarkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 1
c. Mode 2 :
Hanya Port A dapat dibuat sebagai port I/O dua arah dengan jabat tangan. Port A dapat digunakan sebagai port untuk transfer data dua arah dengan jabat tangan. Ini artinya data dapat masuk atau keluar dari saluran yang sama. Mode ini mengembangkan sistem saluran (bus) ke mikroprosesor atau mentransfer byte data ke dan dari floppy disk controller. Pada mode 2 saluran PC3 sampai PC7 digunakan sebagai saluran jabat tangan untuk Port A. Bentuk operasi 8255 sebagai mode 2 digambarkan pada diagram Gambar 4.
Gambar 4. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 2
Format control word PPI 8255 ditunjukkan pada Gambar 5 di bawah ini. Gambar 5.a digunakan untuk menformat control word berdasar pada mode kerja., sedangkan gambar 5.b digunakan untuk menformat control word untuk Port C pada operasi set/reset bit.
Gambar 5.a. Format Control Word Mode Set
Gambar 5.b. Format Control Word Port C Bit Set/Reset
4.Gerbang AND
Simbol gerbang AND standar kita gunakan pada relay saklar, rangkaian pneumatik, dioda diskrit, dan transistor atau IC. Ini merupakan simbol yang harus anda hafal dan karena digunakan hingga sekarang untuk gerbang AND.
Istilah "Logika" biasanya digunakan untuk menyatakan suatu proses pengambilan keputusan. Maka suatu gerbang logika merupakan suatu rangkaian yang dapat memutuskan untuk berkata ya atau tidak pada keluaran berdasarkan masukan.
Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.
Tabel diatas disebut tabel kebenaran untuk gerbang AND memberikan semua kemungkinan kombinasi masukan dari masukan A dan B. Tabel kebenaran mendefinisikan dengan sangat tepat operasi gerbang AND.
Simbol Gerbang AND
Untuk memperlihatkan gerbang AND kita gunakan simbol logika, perhatikan gambar dibawah.
Istilah "Logika" biasanya digunakan untuk menyatakan suatu proses pengambilan keputusan. Maka suatu gerbang logika merupakan suatu rangkaian yang dapat memutuskan untuk berkata ya atau tidak pada keluaran berdasarkan masukan.
Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.
TAbel Kebenaran Gerbang AND
Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND
5.Gerbang OR
Jenis kedua adalah gerbang OR. Sama seperti gerbang sebelumnya, gerbang ini juga memerlukan dua input untuk menghasilkan satu output. Gerbang OR ini akan menghasilkan output 1 jika semua atau salah satu input merupakan bilangan biner 1. Sedangkan output akan menghasilkan 0 jika semua inputnya adalah bilangan biner 0.
Jenis kedua adalah gerbang OR. Sama seperti gerbang sebelumnya, gerbang ini juga memerlukan dua input untuk menghasilkan satu output. Gerbang OR ini akan menghasilkan output 1 jika semua atau salah satu input merupakan bilangan biner 1. Sedangkan output akan menghasilkan 0 jika semua inputnya adalah bilangan biner 0.
6.IC4017
IC 4017 ini merupakan suatu IC Penghitung Decoder dimana IC ini biasa digunakan untuk menghitung jumlah input Clock (Trigger) yang diberikan dalam satu siklus. 1 siklus dari IC ini terdiri dari 10 hitungan yaitu dari Output 0 - Output 9.
Jadi output dari IC ini akan berpindah secara terus menerus dari Output 0 sampai ke Output 9. Oleh karena itu IC CD 4017 ini paling sering digunakan pada rangkaian LED berjalan.
Fungs IC 4017
- Digunakan sebagai penghitung 1 siklus bilangan yang terdiri dari 10 hitungan (Output 0 sampai 9)
- Digunakan sebagai penghitung Clock
- Digunakan sebagai Counter
- Digunakan sebagai Decoder
Pin Diagram IC 4017
Pada gambar diatas terlihat bahwa IC CD4017 ini mempunyai 9 Output (Output 0 - 9) dengan Input tegangan 3 - 15 Volt DC. Selain itu IC CD 4017 ini juga mempunyai kaki reset, Clock, dan Eneble Input. Maka dari itu mari kita bahas satu persatu mengenai fungsi dari masing - masing pin :
Pembahasan Lengkap IC CD 4017 atau IC 4017
IC 4017 ini merupakan suatu IC Penghitung Decoder dimana IC ini biasa digunakan untuk menghitung jumlah input Clock (Trigger) yang diberikan dalam satu siklus. 1 siklus dari IC ini terdiri dari 10 hitungan yaitu dari Output 0 - Output 9.
Jadi output dari IC ini akan berpindah secara terus menerus dari Output 0 sampai ke Output 9. Oleh karena itu IC CD 4017 ini paling sering digunakan pada rangkaian LED berjalan.
Fungs IC 4017
- Digunakan sebagai penghitung 1 siklus bilangan yang terdiri dari 10 hitungan (Output 0 sampai 9)
- Digunakan sebagai penghitung Clock
- Digunakan sebagai Counter
- Digunakan sebagai Decoder
Pin Diagram IC 4017
Pada gambar diatas terlihat bahwa IC CD4017 ini mempunyai 9 Output (Output 0 - 9) dengan Input tegangan 3 - 15 Volt DC. Selain itu IC CD 4017 ini juga mempunyai kaki reset, Clock, dan Eneble Input. Maka dari itu mari kita bahas satu persatu mengenai fungsi dari masing - masing pin :
PIN Clock
PIN Clock
PIN clock ini maksudnya akan dihubungkan ke input daya berupa sinyal clock (perubahan sinyal dari LOW ke HIGH). Sinyal Clock ini bisa didapatkan dengan menekan Push button atau apabila anda ingin cara yang otomatis maka bisa menggunakan Output dari IC NE 555.
- Setiap perubahan sinyal dari LOW ke HIGH ini akan dihitung sebagai 1 clock.
Jadi setiap IC diberikan 1 clock (dengan menekan push button 1 kali) maka :
- Outputnya akan berpindah dari Output 0 kemudian ke Output 1 kemudian ke Output 2 dan seterusnya. Oleh karena itu IC CD 4017 ini paling umum digunakan sebagai rangkaian lampu berjalan terus menerus.
PIN Enable
Kaki Enable ini berfungsi sebagai jeda penghitung decoder dimana apabila kita menghubungkan kaki Enable ke VCC maka Output akan berhenti (Delay) di Output terakhir.
- Misalkan ketika Output 5 Bernilai 1 dan kemudian kita menghubungkan kaki Enable ke VCC maka Output 5 ini akan terus bernilai 1.
Selanjutnya cara yang digunakan untuk melanjutkan penghitungan decoder adalah dengan menyambungkan kaki Enable ke Ground / GND.
PIN Reset
PIN reset ini digunakan untuk mereset perhitungan decoder kembali ke awal lagi yaitu Output 0.
PIN :10 Output
Jadi pin :10 Output ini digunakan untuk menghitung decoder dalam 1 siklus.
- Jadi ketika penghitung decoder sudah mencapai Output 5 maka nilai dari Pin :10 Output adalah 1.
- Akan tetapi Apabila penghitung decoder belum mencapai Output 5 maka nilai Pin :10 Output adalah 0.
Cara kerja ic 4017
- Jadi ketika Pin Clock mendapatkan Sinyal Clock atau perubahan tegangan dari LOW ke High, Maka output akan berpindah dari Output 0 ke Output 1 dan seterusnya. Output ini akan terus berubah selama Sinyal clock terus berjalan.
Keterangan :
1 = HIGH / 5 Volt DC
0 = LOW / 0 Volt DC
- Sinyal Clock ini bisa didapatkan dari menekan Push Button atau menggunakan IC 555 (Jika ingin berjalan secara otomatis tanpa menekan Push Button).
- Kemudian Ketika Output sudah mencapai hitungan ke 6 (Mencapai Output 5) maka nilai Pin :10 adalah 1.
- Pin :10 Akan bernilai 0 kembali apabila nilai hitungan kembali ke 1 (Output 0)
- Akan tetapi saat Pin enable dihubungkan ke VCC maka decoder akan berhenti berhitung dan tetap diposisi saat dihentikan.
- Misalkan ic dalam hitungan ke 3 (Output 2 = 1), maka ketika kaki enable diaktifkan maka hitungan akan berhenti dan Output 2 akan bernilai 1.
- Untuk membuat decoder kembali berhitung hubungkan Pin enable ke Ground / GND.
- Kemudian ketika pin Reset di hubungkan ke VCC maka perhitungan decoder akan kembali di reset ke Output 0.
7.IC555
IC timer 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator.
IC ini dapat dimanfaatkan dalam rangkaian elektronika sebagai penunda waktu (Delay Timer), rangkaian flip-flop, dan osilator. Secara fisik IC 555 berbentuk DIP atau Dual inline Package dengan package 8 pin.
IC ini pertama kali dirancang dan dibuat pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind yang merupakan seorang ahli elektronika yang berkebangsaan Swiss. Tetapi seiring dengan berkembangnya ilmu elektronika, untuk saat ini dapat ditemui dipasaran beberapa versi IC 555.
Contohnya yaitu IC 556 yang didalam dalam 1 package IC tersebut merupakan penggabungan 2 buah IC timer ini dengan package IC 14 pin. Contoh versi lainnya yaitu IC 558 yang dimana merupakan penggabungan 4 buah IC dipackage kedalam 1 ic dengan package IC 16 pin.
Nama IC ini sebenarnya diambil dari 3 pcs resistor yang dipackage ke dalam 1 IC dengan besaran 5kΩ.
Spesifikasi IC 555
- Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
- Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
- Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
- Maksimum output Arus : 200 mA
- Daya : 600 mW
- Suhu kerja antara : 0 to 70 °C
PIN OUT
- GND : Ground
- Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
- Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
- Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
- Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
- Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
- Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
- VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc
8.Kapasitor
Dalam pembuatan kapasitor dapat dicari nilai kapasitornya :
Keterangan :
Simbol kapasitor :
Kapasitor pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.
Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.
Rumus Mencari Kapasitansi Kapasitor :
luas area plat metal (A)
jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik)
konstanta (k) bahan dielektrik.
3.2.1 Tabel Konstanta Dielektrik (K)
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Paralel :
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Seri :
Simbol kapasitor :
3.2.2 Gambar Simbol Kapasitor
9.LED
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya.
Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Register-register PPl 8255
PPI 8255 mempunyai empat register yaitu Register Port A, Port B, Port C dan Control Word. Masing-masing register bekerja ditentukan oleh kombinasi A1 dan A0. Lokasi dan fungsi masing-masing register dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3 Lokasi dan fungsi register PPI 8255
8255 Basic Operations | |||||
A1 | A0 | -RD | -WR | -CS | Input Operation (READ) |
0 0 1 | 0 1 0 | 0 0 0 | 1 1 1 | 0 0 0 | Port A – data bus Port B – data bus Port C – data bus |
Output Operation (WRITE) | |||||
0 0 1 1 | 0 1 0 1 | 1 1 1 1 | 0 0 0 0 | 0 0 0 0 | Data bus - Port A Data bus - Port B Data bus - Port C Data bus - Control |
Disable Function | |||||
X 1 X | X 1 X | X 0 1 | X 1 1 | 1 0 0 | Data bus – 3-State Illegal Condition Data bus – 3-State |
Mode operasi PPI
Ada 3 mode operasi PPI yang di-setting melalui software yaitu:
a. Mode 0 (Basic I/O)
Digunakan untuk konfigurasi operasi-operasi sederhana I/O untuk ketiga port (A, B dan C). Tidak ada sinyal handshaking yang dikirim maupun diterima sehingga data secara sederhana dikirim dan diterima dari/ke port seperti diagram blok gambar 4.
Gambar 4 diagram blok mode 0
Mode 0 dapat dilakukan untuk semua port dan masing-masing
port dapat dipilih sebagai port input atau output. Port output dari PPI akan dilatch sedangkan port input tidak dilatch.
Timing diagram untuk melakukan instruksi read dan write pada operasi mode 0 seperti gambar 5.
(a). Basic input
(b). Basic output
Gambar 5 Timing diagram untuk operasi mode 0
b. Mode 1 (Strobe I/O)
Digunakan untuk konfigurasi operasi-operasi I/O dari / ke port tertentu yang dilengkapi dengan sinyal handshaking. Port A dan port B digunakan sebagai transfer data sedangkan port C sebagai pembangkit sinyal handshaking.
Mode 1 terdiri dari 2 group (kelompok) yaitu port A dan port B yang masing-masing kelompok terdiri dari 8 bit data port dan 4 bit control port. Masing-masing kelompok dapat dipilih sebagai input atau
output serta masing-masing data port 8 bit akan dilatch baik sebagai input maupun output. Empat bit port Clower dan Cupper dipakai sebagai pengatur dan status bagi 8 bit port (port A dan Port B).
Sinyal Control Input
Pada mode 1 input terdapat sinyal-sinyal kontrol pada pin-pin STB, IBF dan INTR yang dapat dilihat pada gambar 6a.
a. Sinyal input pin STB (Strobe input) aktif ‘0’ akan menyebabkan data input di port A dan atau input di port B masuk ke input latch PPI.
b. Sinyal output pin IBF (Input Buffer Full FF) aktif ‘1’ sebagai tanda apabila data port input telah masuk ke input latch PPI. Dengan kata lain sinyal otput pin IBF akan diset ‘1’ oleh input pin STB ‘0’ dan sinyal output pin IBF akan direset ‘0’ oleh tepi naik dari sinyal masukan pin RD.
c. Sinyal output pin INTR (Interrupt Request) aktif ‘1’ dapat dipakai untuk menginterrupt CPU dengan menghubungkan ke pin input INTR dari mikroprosessor. Sinyal ouput pin INTR ini akan di set ‘1’ apabila sinyal input STB keadaan ‘1’, sinyal input pin IBF keadaan ‘1’ dan sinyal INTE keadaan ‘1’ seperti terlihat pada gambar 6b. Sinyal INTR akan reset segera setelah sinyal RD mulai low.
d. Sinyal INTE A dikontrol oleh bit set/reset dari PC4 dan INTE B dikontrol oleh bit set/reset dari PC2. Sinyal INTE A dan B dihasilkan oleh register yang berada didalam PPI.
e. PC7 dan PC6 adalah pin-pin I/O yang dapat digunakan untuk tujuan apapun.
(a) Mode 1 Input
(b) Diagram Waktu
Sinyal input pin STB (Strobe input) aktif ‘0’ akan menyebabkan data input di port A dan atau input di port B masuk ke input latch PPI. Sinyal output pin IBF (Input Buffer Full FF) aktif ‘1’ sebagai tanda apabila data port input telah masuk ke input latch PPI. Dengan kata lain sinyal otput pin IBF akan diset ‘1’ oleh input pin STB ‘0’ dan sinyal output pin IBF akan direset ‘0’ oleh tepi naik dari sinyal masukan pin RD. Sinyal output pin INTR (Interrupt Request) aktif ‘1’ dapat dipakai untuk menginterrupt CPU dengan menghubungkan ke pin input INTR dari mikroprosessor. Sinyal ouput pin INTR ini akan di set ‘1’ apabila sinyal input STB keadaan ‘1’, sinyal input pin IBF keadaan ‘1’ dan sinyal INTE keadaan ‘1’ seperti terlihat pada gambar 6b. Sinyal INTR akan reset segera setelah sinyal RD mulai low. Sinyal INTE A dikontrol oleh bit set/reset dari PC4 dan INTE B dikontrol oleh bit set/reset dari PC2. Sinyal INTE A dan B dihasilkan oleh register yang berada didalam PPI.PC7 dan PC6 adalah pin-pin I/O yang dapat digunakan untuk tujuan apapun.
