NAMA : ADE RINALDI. V. M
PANGKAT : SERDA
NOSIS : 20190422-E
NO ABSEN : 02
PERCOBAAN 8
MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN
COMMON CATHODA
COMMON CATHODA
1. TUJUAN : AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN COMMON CATHODA
2. ALAT DAN BAHAN :
1. SEVEN SEGMEN
2. COMMON CATHODA
3. LED
4. IC 55
3. TEORI DASAR :
A. SEVEN SEGMEN
Pengertian Seven Segment Display – Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam
bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen
Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui
kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada
umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital,
Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven
ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven Segment Display pertama
diperkenalkan dan dipatenkan pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai
dikenal luas pada tahun 1970-an setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting
Diode).
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).
LED 7 Segmen (Seven Segment LED)
Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering
digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED
(Light Emitting Diode) sebagai penerangnya. LED 7 Segmen ini umumnya
memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma”
Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8.
Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu
diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang
diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.
Terdapat 2 Jenis LED
7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen
common Anode”.
LED 7 Segmen Tipe Common Cathode
(Katoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda),
Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan
Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda
yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground
sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing
Kaki Anoda Segmen .
LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki
Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki
Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang
terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal
Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen
LED.
Prinsip Kerja Dasar Driver System pada
LED 7 Segmen
Blok Dekoder pada diagram diatas
mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan
poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau
digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka
Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”. Jika Sinyal Input adalah
berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk
mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika
Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya
sendiri tanpa harus menggunakan ADC.
Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk
memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada
Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus
listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak
diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri
dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.
Tabel Pengaktifan
Seven Segment Display
ANGKA
|
H
|
G
|
F
|
E
|
D
|
C
|
B
|
A
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
2
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
3
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
4
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
5
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
6
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
7
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
8
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
9
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Catatan :
1 = ON (High)
0 = OFF (Low)
0 = OFF (Low)
B. COMMON CATHODA
Common anoda
common anoda merupakan deretan LED yang disusun dengan menggunakan anoda bersama. Dalam hal ini untuk menyalakannya dibutuhkan saklar yang menghubungkan kaki LED dengan ground
Perhatikan gambar :
common katoda
Kebalikan dari common anoda adalah 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
Perhatikan gambar :
C. LED
Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya
Pengertian
LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya – Light Emitting
Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat
memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED
merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung
pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan
sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai
pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan
dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda
dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak
menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini
LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai
lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting
Diode)
Cara Kerja LED
(Light Emitting Diode)
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang
terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang
memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya
akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda
menuju ke Katoda.
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 atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri
tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah
Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Cara Mengetahui
Polaritas LED
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED.
Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri
Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang
lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek
dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
Warna-warna LED
(Light Emitting Diode)
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti
warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman
Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan
senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa
Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :
Bahan Semikonduktor
|
Wavelength
|
Warna
|
Gallium Arsenide (GaAs)
|
850-940nm
|
Infra Merah
|
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)
|
630-660nm
|
Merah
|
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)
|
605-620nm
|
Jingga
|
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)
|
585-595nm
|
Kuning
|
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)
|
550-570nm
|
Hijau
|
Silicon Carbide (SiC)
|
430-505nm
|
Biru
|
Gallium Indium Nitride (GaInN)
|
450nm
|
Putih
|
Tegangan Maju
(Forward Bias) LED
Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju
(Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut
tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan
Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya
dilambangkan dengan tanda VF.
WARNA
|
TEGANGAN MAJU
@20MA
|
INFRA MERAH
|
1,2V
|
MERAH
|
1,8V
|
JINGGA
|
2,0V
|
KUNING
|
2,2V
|
HIJAU
|
3,5V
|
BIRU
|
3,6V
|
PUTIH
|
4,0V
|
Kegunaan LED dalam
Kehidupan sehari-hari
Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan
panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat
listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi
pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi
Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED
dalam kehidupan sehari-hari.
1. Lampu Penerangan
Rumah
2. Lampu Penerangan
Jalan
3. Papan Iklan
(Advertising)
4. Backlight LCD (TV,
Display Handphone, Monitor)
5. Lampu Dekorasi
Interior maupun Exterior
6. Lampu IndikatorPemancar Infra Merah pada
Remote Control (TV, AC, AV Player)
D. IC 555
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
BLOK DIAGRAM DAN SKEMA RANGKAIAN
CARA KERJA
cara kerja umum multivibrator adalah penguat transistor dua tingkat yang dihubungkan dengan kondensator dimana output dari tingkat yang terakhir dihubungkan dengan penguat pertama, sehingga kedua transistor itu akan saling umpan balik.
cara kerja umum multivibrator adalah penguat transistor dua tingkat yang dihubungkan dengan kondensator dimana output dari tingkat yang terakhir dihubungkan dengan penguat pertama, sehingga kedua transistor itu akan saling umpan balik.
Pulsa
tegangan itu terjadi selama 1 periode yang ditentukan oleh komponen-komponen
penyusun rangkaian multivibrator tersebut. Rangkaian tersebuthanya mengubah
keadaan tingkat tegangan keluarannya diantara 2 keadaan, masing-masing memiliki
periode yang tetap.apabila pin6 dan pin 2 dihubungkan (lihat blok diagram) maka
akan memicu dirinya sendiri dan bergerak bebas sebagai multivibrator ,
rangkaian multivibrator tersebut akan bekerja secara bebas dan tidak lagi
memerlukan pemicu.
KURVA RESPON
4. ANALISA
Dari percobaan rangkaian di atas dapat kita analisa bahwa :
1. Rangkaian seven
segmen common cathoda akan menyala apabila switching kita ubah menjadi on,
maka led akan menyala sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat yaitu 20190422 – E
2. Rangkaian seven
segmen common cathoda akan mati apabila switching kita ubah menjadi off,
maka led akan mati sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat yaitu 20190422 – E.
1. Kesimpulan
Dari rangkaian percobaan di atas dapat di simpulkan bahwa,
switching berpengaruh terpengaruh terhadap nyala dan redupnya lampu led pada
rangkaian termasuk apabila led/seven segmen tidak di sambungkan kepada ground.
