Project Individu LAPORAN LABORATORIUM

(1)

LAPORAN LABORATORIUM

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

Project Individu

Rangkaian Kombinatorial

NAMA PRAKTIKAN : M SYAIFUL ISLAM (3314130024) NAMA REKAN KERJA : FAINAYA PERMATASARI (3314130012) KELAS / KELOMPOK : TT 2D / 07

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM : 3 Juni 2015 TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN : 9 Juni 2015

(2)

1. TUJUAN :

a. Mengaplikasi IC Counter untuk berbagai macam modulus dengan menggunakan input clear.

b. Mengaplikasikan rangkaian Programable Counter sesuai rancangan yang telah ditentukan.

c. Membuktikan tabel kebenaran masing – masing counter d. Memahami prinsip kerja dari seven segment common cathoda.

e. Mempelajari prinsip kerja 7448 sebagai decoder BCD to seven segment.

f. Memahami penggnaan Karnaugh Map sebagai salah satu cara untuk memanipulasi dan menyederhanakan fungsi aljabar Boolean.

g. Membuktikan kebenaran penyederhanaan Karnaugh Map.

2. DASAR TEORI 2.1. IC Counter

a. Pencacah Biner 4-Bit

IC Pencacah 4 bit dapat melakukan hitungan maksimum pada modulus 16, untuk merubah modulus sesuai kebutuhan rancangan pada IC dilengkapi input clear, yang bila diaktifkan akan memaksa output kembali ke nol. Dengan sifat inilah IC dapat dirancang untuk melakukan hitungan sesuai dengan modulus yang diinginkan. Gambar 5.1 menunjukkan counter modulus 10 dengan menggunakan IC 7493.

U1 74LS93N QA 12 QB 9 QD 11 QC 8 INB 1 R01 2 R02 3 INA 14 GND 4 VCC 5 LED1 LED2 LED3 LED4 R1 220Ω R2 220Ω R3 220Ω R4 220Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC 5V VCC

0 0 0 0

Gambar 2.1 Rangkaian counter modulus 10 dengan IC 7493 b. Presetable Ripple Counter

Pada Counter jenis ini, proses perhitungannya dapat dimulai dari sembarang bilangan (untuk up counter tidak harus dari 0000 dan untuk down counter tidak harus dari 1111). Operasi presettingnya dinamakan parallel load, dimana

(3)

input-input asinkronnya diaktifkan. Biasanya counter ini menggunakan IC 74193. IC ini memiliki dua input (CPu dan CPo). Input yang pertama untuk perhitungan ke atas CPu, sementara yang kedua untuk perhitungan ke bawah CPo. Operasinya meliputi pengaturan kembali (reset), pemuatan parallel load (parallel load), perhitungan ke atas (Count up) dan perhitungan ke bawah (Count down).

74193N A

15 B 1

C 10

D 9

UP 5

QA 3 QB 2 QC 6 QD 7

DOWN 4

~LOAD

11 _~BO 13

~CO 12 CLR

LED1 LED2 LED3

LED4

LED5 LED6

220Ω R2220Ω R3220Ω R4220Ω R5220Ω R6220Ω

1 2

5 6 7 8

3 4 9

11 12

0 0 0 0 0 0

Gambar 2.2. Rangkaian Presetable counter IC 74193

Contoh Presetable Ripple Counter :

Disain Down Counter yang dapat menghitung dalam urutan 6-5-4-3-2-6-5-4-3-2-6-5-dst.

2.2. DECODER BCD TO SEVEN SEGMENT

a.

Seven Segment

Seven segmen biasanya digunakan untuk menampilkan data decimal : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Konfigurasi yang ada untuk seven segment adalah common anoda dan common cathoda.

(4)

CA CC

Gambar 2.1. Seven Segment Common Anoda (CA) dan Common Cathoda (CC)

b. Decoder BCD to seven Segment

Decoder mengambil kode-kode input BCD 4-bit dan menghasilkan tujuh output (a, b, c, d, e, f, dan g),sehinnga kode decimal dapat ditampilkan ( Tabel 2.1). IC yang umumnya dipergunakan adalah 7447 untuk seven segmen common anoda dan IC 7448 untuk seven segment common cathoda.

Tabel 2.1. Tabel kebenaran decoder BCD to seven segment

INPUT

OUTPUT

D

C

B

A

a

b

c

d

e

f

g

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

2.3. Karnaugh Map (K-MAP) sesuai dengan nama penemunya adalah metode untuk menyederhanakan rangkaian logika. K-Map mirip dengan tabel kebenaran yang menampilkan output dari persamaan Boolean untuk tiap kemungkinan kombinasi variabel output dalam bentuk sel

Karnaugh Map merupakan sekumpulan kotak-kotak yang diberi nama sedemikian r upa berdasarkan nama variabelnya dan diletakkan sedemikian rupa pula sehingga dapat mengeliminasi beberapa tabel jika kotak itu digabung. Jumlah kotak tergantung banyaknya variabel input. Jika ada banyak n input maka ada 2n_{kombinasi input, maka sebanyak itu pula kotak yang dibutuhkan.}

(5)

Untuk 2 variabel input aka nada sebanyak 22_{= 4 kombinasi input, maka}

banyaknya kotak yang dibutuhkan adalah 4 kotak. Keempat kotak itu diatur sebagai berikut:

B A 0 1 0

Gambar 2.1 Karnaugh Map untuk 2 variabel

Karnaugh Map untuk 3 Variabel (A, B,

Untuk 3 variabel input akan ada

sebanyak 23 _{= 8 kombinasi input, maka}

banyaknya kotak yang dibutuhkan adalah

sebanyak 8 kotak. Kedelapan kotak itu diatur (ada 2 cara) sebagai berikut:

C BA 00 01 11 10

CB A 0 1

00 01 11 10

Gambar 2.2. Karnaugh Map untuk 3 variabel

Karnaugh Map untuk 4 Variabel (A, B, C, D)

Untuk 4 variabel input aka nada sebanyak 24_{= 16 kombinasi input, maka}

banyaknya kotak yang dibutuhkan adalah 16 kotak. Keenam-belas kotak itu diatur sebagai berikut:

DC BA 00 01 11 10

0 1

2 3

0 1 3 2

4 5 6 7

0 1

2 3

6 7

4 5

0 1

3 2

4 5 7 6

12 13 15 14

(6)

11 10

Karnaugh Map juga dapat dipergunakan untuk lima atau enam variable. Metode Karnaugh Map hanya cocok digunakan jika fungsi Boolean mempunyai jumlah variable paling banyak 6 buah. Jika jumlah variable yang terlibat pada suatu fungsi Boolean lebih dari 6 buah maka penggunaan Karnaugh Map menjadi semakin rumit, sebab ukuran peta bertambah besar.

Pengelompokkan Karnaugh Map

- Dalam Karnaugh Map dikenal istilah tetangga dekat. Yang dimaksud dengan tetangga dekat adalah kotak-kotak yang memiliki satu atau lebih variable yang sama atau kotak-kotak yang terletak dalam satu atau lebih bidang yang sama.

- Yang dimaksud dengan bidang adalah sekumpulan kotak yang sudah diberi nama berdasarkan variable inputnya.

- Pengelompokkan Karnaugh Map mengikuti Formula 2n_{bujur sangkar yang}

saling berdekatan akan menghilangkan n variable.

- Pengelompokkan harus dilakukan secara hati-hati, untuk menghindari pengelompokkan yang berlebihan (redundan), ini menghasilkan fungsi Boolean dengan term yang tidak perlu.

Contoh

Tentukan persamaan logika untuk output Y dari tabel kebenaran dibawah dengan metode K-MAP.

Tabel Kebenaran:

C BA 00 01 11 10

dapat disederhanakan dengan Karnaugh Map menjadi:

Y = BA – CA – CB

Input Output

C B A Y

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

(7)

Y = CBA + CBA + CBĀ + CBA

3. ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN

No. Alat-alat dan komponen Jumlah

IC 7400 (Quad 2 Input NAND Gate) IC 7404 (Hex Inverter)

IC 7408 (Quad 2 Input AND Gate) IC 7432 (Quad 2 Input OR Gate) IC 7493 (IC Qounter)

IC 7448 (BCD to 7-segment Decoder/Driver)

1 1 1 1 1 1

2 Power Supply DC (5VDC) 1

3 Multimeter (Sanwa CD772) 1

4 Logic Probe (JTW-LP-1) 1

5 Resistor 220Ω 12

6 LED 5

7 Protoboard (ML-53B) 1

8 Seven Segment (Common Catoda) 1

9 Kabel-kabel Penghubung Secukupnya

4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Langkah – langkah dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut :

Membuat persamaan dengan cara Karnough Map agar Led X1 akan menyala pada saat tampilan di seven segment 0,1,4,5,7,13.

Output : 0, 1, 4, 5, 7, 13

INPUT OUTPUT

D C B A Y

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 0 1

0 1 0 1 1

0 1 1 0 0

0 1 1 1 1

1 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 0 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 0

_ _ _ _ Y = DB + BAC + DCA _ _ _ B (D+AC) + DCA

(8)

U2B 74LS32N U3C 74LS32N U1A 74LS08D U5A 74LS08D U6A 74LS04D U7A 74LS08D U10A 74LS08D U14A 74LS04D R1 220Ω X1 2.5V U4 74LS93N QA 12 QB 9 QD 11 QC 8 INB 1 R01 2 R02 3 INA 14 U11 50Hz U8 7448N A 7 B 1 C 2 D 6 OA 13 OD 10 OE 9 OF 15 OC 11 OB 12 OG 14 ~LT 3 ~RBI 5 ~BI/RBO 4 U9

A B C D E F G CK R2 220ΩR3 220ΩR4 220ΩR5 220ΩR6 220ΩR7 220ΩR8 220Ω VCC 5V U2B 74LS32N U3C 74LS32N U1A 74LS08D U5A 74LS08D U6A 74LS04D U7A 74LS08D U10A 74LS08D U14A 74LS04D R1 220Ω X1 2.5V

1 1 0 1 1

1 1 1 0 0

1 1 1 1 0

Sehingga di dapatkan rangkaian persamaan sebagai berikut:

C D

Gambar 4.1 Rangakaian Persamaan Karnough Map

Rangkailah rangkaian seperti gambar 4.1, berikan tegangan 5 v dan clock, kemudian

lengkapi tabel 6.1.

Gambar 4.2 Rangkaian Kombinatorial (0,1,4,5,7,13) BA\D

C 00 01 11 10

00 1 1

01 1 1 1

11 1

(9)

5. DATA HASIL PERCOBAAN

Count Output

Q3 Q2 Q1 Q0 QG QF QE QD QC QB QA X1

0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0

2 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0

3 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0

4 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1

5 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1

6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0

7 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0

9 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

10 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0

11 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0

12 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0

13 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1

14 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0

15 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

16 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

6. ANALISA DATA

Dari tabel hasil percobaan yang kami lakukan, dapat diketahui bahwa :

 Ketika rangkaian diberikan sumber daya sebesar 5V dari power supply dan ic coungter (7493) dihubungkan ke clock pada kaki 14-nya, maka ic counter akan mulai bekerja sehingga menghasilkan outputan pada kaki 12, 9, 8, 11 dengan data binernya 0000 sampai 1111 atau 0 sampai 15 dalam bentuk desimalnya.

 Kemudian keluaran dari ic counter dimasukkan ke inputan ic decoder BCD to Sevent Segment Common Catoda (ic 7448) yang kemudian outputannya di hubungkan ke Sevent Segment Common Catoda Sehingga dapat dilihat tampilan yang muncul pada Sevent Segment adalah 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9.

 Ketika keluaran IC Couter juga dihubungkan ke rangkaian kobinatorial sesuai dengan gambar 4.2, LED X1 akan menyala pada tampilan di seven segment 0,1,4,5,7,13.

7. KESIMPULAN

(10)

Rangakaian Kombinatorial bisa di rancang dengan menggunakan kombinasi dari prinsip kerja dasar dari IC Counter (7493), IC BCD to Seven Segment (7448), dan Rankaian yang di dapat dari hasil penederhanaan persamaan dengan menggunakan cara Karnough Map sehingga dapat menentukan waktu hidup dan mati dari LED X1 sesuai dengan keinginan.

(11)

(12)

(1)

Y = CBA + CBA + CBĀ + CBA