BCD to Seven Segment

BAB I

TUJUAN

1.    Untuk memahami jenis-jenis dari seven segment dan cara kerjanya.

2.    Untuk memahami cara kerja BCD dan display seven segment.

3.    Untuk mengetahui aplikasi dari BCD to seven segment.

BAB II

LANDASAN TEORI

Ada banyak kode Binary Coded Decimal, yang semuanya itu digunakan untuk mewakili angka desimal. Oleh karena itu, semua kode BCD memiliki setidaknya empat bit dan setidaknya enam kode kata yang ditugaskan. Ada banyak kode BCD yang satu dapat dibuat dengan menetapkan setiap kolom atau posisi bit dalam beberapa kode dengan faktor bobot sedemikian rupa yakni semua angka desimal dapat dikodekan hanya dengan menambahkan bobot yang ditugaskan dari 1 bit dalam kode kata.

Kode BCD sangat berguna dan banyak kode yang digunakan untuk merepresentasikan jumlah desimal ke dalam format kode biner. Perlu dicatat bahwa pada per digit dasar kode BCD adalah setara dengan angka biner dari angka desimal yang diwakilinya. Sebagaimana disebutkan di atas, ada banyak bobot kemungkinan yang dapat ditugaskan untuk memperoleh kode BCD; dan karena itu, ada beberapa sifat yang diinginkan bahwa salah satu kode memiliki lebih dari yang lain yang membuatnya lebih berlaku. Setidaknya dua dari sifat ini memberikan beberapa penjelasan untuk beberapa kode yang diberikan. Ini adalah milik kode itu sendiri untuk melengkapi properti reflektifnya.

Ketika aritmatika yang akan dilakukan, seringkali aritmatika hanya menjadi "pelengkap" dari nomor yang akan digunakan dalam perhitungan. Kode-kode tertentu yang memiliki keuntungan dalam melengkapi logis mereka adalah sama dengan komplemen aritmatika. Misalnya, melengkapi kode-3 dengan kelebihan kata 9 adalah sama sebagai pelengkap logis. Ini memiliki keuntungan yang berlawanan dalam mesin yang menggunakan aritmatika desimal.

Sifat kedua yang disebutkan di atas adalah "refleksi" atau "reflektif" properti. Pelengkap dari kode kata yang tercermin pada BCD 9 yang dibentuk hanya dengan mengubah satu bitnya. Kode tercermin ditandai oleh kenyataan bahwa itu dicitrakan tentang entri pusat dengan satu bit yang berubah. Kode BCD digunakan secara luas dan Anda harus menjadi akrab dengan alasan untuk mengakui keberadaan mereka dan beberapa aplikasi mereka. Misalnya, banyak dari kalkulator genggam saat ini digunakan beroperasi pada NBCD representasi data.

ASCII (American Standard Kode untuk Informasi Interchange) adalah kode tujuh-bit dan termasuk ke dalam karakteristik kontrol informatif khusus seperti ACK, BEL, dan sebagainya yang digunakan untuk teletype dan perangkat komunikasi data lainnya. Pada saat ini ASCII menjadi kode standar untuk sebagian besar jaringan komunikasi data. Hal ini digunakan dengan hampir semua media komunikasi data kecuali kartu menekan.

Oleh karena itu, kode ASCII adalah salah satu yang layak untuk akrab dengan Anda. Tiga contoh urutan kelas detektor rangkaian sekuensial yang hanya ditutupi menunjukkan langkah-langkah utama yang mengarah ke akhir desain. Bagian ini mencakup tampilan dan perilaku sekuensial serta aplikasinya, bersama dengan beberapa desain counter dengan tujuan khusus yang tidak tersedia di sirkuit terpadu.

Counter umumnya digolongkan atau ditentukan oleh lima karakteristik yang pasti sebagai berikut:

1.    Operasi single atau multi-mode.

2.    Jumlah output bit. 

3.    Jumlah keadaan unik yang dapat disebabkan untuk tetap tinggal, umumnya disebut sebagai nomor Modulo nya.

4.    Menghasilkan urutan kode yang berurutan.

5.    Synchronous atau asynchronous.

Counter single-mode adalah jenis yang paling sederhana dari counter dan secara umum dapat dimodelkan. Model ini menggambarkan bahwa single-mode kontra adalah perangkat berurutan khusus tanpa input luar dunia (menyimpan jam) dan tidak ada output decoder. Dengan demikian, dalam arti, itu adalah kasus merosot semua mesin sekuensial. Karena counter ini ditetapkan sebagai single mode, pada dasarnya urutan mereka melalui sejumlah keadaan tetap pra-ditugaskan. Berdasarkan definisi ini dan karakteristik tersebut di atas, spesifikasi berikut dapat ditafsirkan dengan jelas. Mengingat counter tertentu sebagai single mode, tiga-bit, Modulo memvisualisasikan informasi yang diberikan.

Sudah pengalaman penulis bahwa counter sering disalahpahami ketika mereka digunakan untuk tujuan penghitungan modulo. Beberapa orang tampak bingung dengan beberapa output ketika mereka mengharapkan untuk melihat perangkat dengan satu output yang mengeluarkan pulsa sekali setiap nomor modulo. Kebingungan ini dapat menghilang dengan mengakui bahwa salah satu output dari n-bit counter akan melalui biaya dengan situasi lengkap di urutan Modulo. Jadi, jika ada masalah yang memerlukan perhitungan pulsa input dan menandakan bahwa enam pulsa masukan yang diterima dan setiap kali itu siklus melalui perubahan dengan situasi yang lengkap, enam pulsa masukan telah diterima. Ada banyak counter tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu; namun, sebagian besar dari  mereka merupakan multi-mode heksadesimal atau counter desimal keluaran urutan biner yang lurus. Penghitung masih dirancang ketika counter khusus diinginkan. Misalnya, Anda perlu tiga-bit, modulo 6, kode unit jarak counter dengan asynchronous yang jelas untuk generator urutan khusus.                                                                                             (William I. Fletcher, 1980)

Meskipun sistem bilangan biner adalah sistem yang paling alami untuk komputer, kebanyakan orang lebih terbiasa dengan sistem desimal. Salah satu cara untuk mengatasi perbedaan ini adalah dengan mengubah angka desimal ke biner, melakukan semua perhitungan aritmatika dalam biner, dan kemudian dikonversi hasilnya kemudian biner kembali ke desimal. Metode ini mengharuskan kita menyimpan angka desimal dalam komputer sehingga mereka dapat dikonversi ke biner. Karena komputer hanya dapat menerima nilai biner, maka kita harus mewakili angka desimal dengan menggunakan kode yang berisi 1 dan 0. Ini juga memungkinkan untuk melakukan operasi aritmatika langsung dengan angka desimal ketika mereka disimpan dalam komputer dalam bentuk kode.

Sebuah kode biner akan memiliki beberapa kombinasi bit yang ditugaskan jika jumlah elemen dalam himpunan bukanlah kekuatan kelipatan 2. 10 angka desimal yang membentuk seperti set. Sebuah kode biner yang kombinasinya tetap belum ditetapkan. Kode biner yang berbeda dapat diperoleh dengan mengatur empat bit dalam 10 kombinasi yang berbeda. Kode yang paling umum digunakan untuk angka desimal adalah tugas biner lurus. Ini disebut kode biner desimal dan sering disebut sebagai BCD. Kode desimal lainnya adalah mungkin dan beberapa dari mereka kemudian disajikan di bagian ini.

Sejumlah angka desimal dengan k akan memerlukan 4k bit dalam BCD. Desimal 396 diwakili dalam BCD dengan 12 bit sebagai 0011 1001 0110, dengan masing-masing kelompok 4 bit mewakili satu angka desimal. Sebuah angka desimal dalam BCD adalah sama dengan bilangan biner yang setara hanya ketika nomor tersebut antara 0 dan 9. Sejumlah BCD lebih besar dari 10 terlihat berbeda dari angka biner yang setara, meskipun keduanya mengandung 1 dan 0. Selain itu, kombinasi biner 1010 melalui 1111 tidak digunakan dan tidak memiliki makna dalam kode BCD. Pertimbangkan nilai desimal 185 dan yang terkait dalam BCD dan biner:

(185)₁₀ = (0001 1000 0101)_BCD = (10111001)₂

Nilai BCD memiliki 12 bit, namun jumlah biner setara hanya membutuhkan 8 bit. Hal ini jelas bahwa nomor BCD membutuhkan lebih banyak bit dari nilai biner setara. Namun, ada keuntungan dalam penggunaan angka desimal karena masukan komputer dan output data dihasilkan oleh orang-orang yang menggunakan sistem desimal.

Adalah penting untuk menyadari bahwa angka BCD adalah bilangan desimal dan bukan bilangan biner, meskipun penggunaan bit mereka dalam representasi mereka. Satu-satunya perbedaan antara angka desimal dan BCD adalah bahwa desimal ditulis dengan simbol 0, 1, 2, ..., 9 dan nomor BCD yang menggunakan kode biner 0000, 0001, 0010, ..., 1001. Nilai desimal yang persis sama. Desimal 10 diwakili dalam BCD dengan delapan bit sebagai 0001 0000 dan desimal 15 sebagai 0001 0101. Nilai biner adalah 1010 dan 1111 dan hanya memiliki empat bit.                                                                   (M. Morris Mano, 2002)

BCD adalah salah satu sistem pengkodean bilangan desimal menjadi biner, yang tiap bilangan decimal dari 0 sampai 9 (setiap satu digit bilangan decimal), dikonversikan menjadi kode biner dalam format 4 bit. Pengkodean bilangan biner tersebut menurut pangkat dua, mulai dari yang paling kiri.

Dekoder atau penerjemah sandi merupakan suatu rangkaian gerbang-gerbang logika yang berfungsi mengkonversikan sandi biner menjadi sandi lain yang dapat diindera secara visual. Sandi biner merupakan input masuk ke decoder lewat n jalur input, dimana n merupakan jumlah bit maksimum dari sandi biner yang akan diproses. Sedangkan jalur outputnya hanya diaktifkan 1 jalur dari beberapa jalur yang ada, yang menjadi nol (sinyalnya bertipe aktif) setiap kali decoder menerima suatu kombinasi input lewat n jalur output tersebut.

Ada beberapa macam decoder, misalnya BCD ke decimal Decoder, Excess-3 Desimal Decoder dan BCD ke 7-Segment Display Decoder. Dekoder BCD ke 7 Segment Display mempunyai kemampuan mengkonversikan kode biner menjadi bilangan desimal yang kemudian ditampilkan pada 7-segment display. Seluruh jalur outputnya (7buah), dihubungkan ke 7 segment display. Setiap input yang diterima, maka decoder akan mengeluarkan kombinasi output yang membentuk suatu bilangan desimal (0 sampai 9) pada 7 segmen display.

IC Pencacah merupakan suatu rangkain pencacah yang dibangun oleh  gerbang-gerbang flip-flop yang sudah dikemas dalam bentuk rangkaian terpadu (IC) pencacah ini sudah dilengkapi dengan jalur input reset dan preset untuk memudahkan pencacahan jika diinginkan kembali ke nilai awal 0000 pada kondisi tertentu. Peraga decimal 7-segment tipe LED merupakan suatu rangkaian yang terdiri dari 7 buah segmen LED yang membentuk angka 8 dan sudah dikemas dalam bentuk rangkaian terpadu. Secara umum prinsip penyalaan segment LED. Terdapat 2 buah tipe peraga 7-segment, yaitu common Anode dan common Cathoda.

(http://meibxd-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-107199-Catatan kuliah-IC-PENCACAH,  BCD-seven-segment,  SEGMENT-DISPLAY.html)

Banyak perangkat digital modern hasil numerik sebagai output mereka. Biasanya, hasil numerik muncul pada tampilan visual sebagai angka desimal. Kalkulator elektronik dan voltmeter digital adalah contoh perangkat tersebut. Seperti kita ketahui, sirkuit digital yang sebenarnya dalam satu perangkat ini dapat menghasilkan output hanya dalam jangka waktu 1 dan 0. Dengan demikian, kita harus bertanya: bagaimana bisa munculnya angka desimal dihasilkan bila hanya digit biner yang dihasilkan pada output dari sirkuit digital?

Hal ini dimungkinkan untuk menciptakan kesan angka desimal dengan kombinasi tertentu garis vertikal dan horisontal. Meskipun gambar yang dihasilkan mungkin tidak enak dipandang sebagai angka desimal dicetak, sangat cocok untuk konstruksi elektronik di mana setiap batang secara independen diterangi. Jadi, dengan "menghidupkan" kombinasi yang tepat dari garis vertikal dan horisontal, citra angka desimal terlihat konfigurasi tujuh bar, biasanya disebut sebagai layar tujuh-segmen.

Karena setiap segmen layar numerik dapat mandiri diterangi, masalah menghasilkan angka desimal telah dikurangi menjadi satu menghasilkan tujuh digit bilangan biner. Posisi digit dalam bilangan biner ini sesuai dengan salah satu segmen, dan nilai biner pada posisi yang sesuai dengan negara segmen penerangan. Dengan demikian, jika huruf segmen terkait dengan posisi digit sebagai

(a, b, c, d e, f, g) = (B₇, B₆, B₅, B₄, B₃, B₂, B₁),

maka kita menganggap bahwa '0' merupakan "off" dan "1" merupakan "di" segmen.

Meskipun tujuh digit biner yang diperlukan untuk mewakili angka desimal dalam hal tujuh segmen, lebih sedikit angka biner yang diperlukan untuk mewakili hanya sepuluh simbol angka yang berbeda. Secara khusus, dengan empat digit biner, enam belas kombinasi '1 dan' 0 adalah mungkin, dan itu lebih dari cukup untuk mengkodekan sepuluh angka desimal. Sekarang, keputusan harus dibuat oleh desainer perangkat digital keluaran numerik:

a.    Haruskah desain memperlakukan setiap digit desimal sebagai tujuh digit bilangan 

biner?

b.    Harus angka desimal dikodekan dengan sedikit angka untuk menyelamatkan sirkuit di prosesor digital, dan kemudian pada output, akan melewati decoder tujuh-segmen untuk tujuan tampilan?

Dalam kebanyakan kasus, hal itu terjadi untuk menjadi sederhana untuk memproses bilangan biner kecil daripada yang besar. Akibatnya, sebagian besar desainer mengandalkan decoder tujuh-segmen ketika menjadi perlu untuk menghasilkan output desimal digit. Dalam rangka mewujudkan terjemahan ini dari empat angka tujuh digit, rangkaian logika kombinasional multiple-output yang diperlukan. Kita sekarang berusaha untuk merancang rangkaian logika kombinasional ini.                                                                   (Christopher E. Strangio, 1980)

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Peralatan dan Komponen

3.1.1 Peralatan

1.   Power Supply 5 Volt DC

      Berfungsi sebagai sumber tegangan.

2.   Jumper

      Berfungsi sebagai penghubung antara komponen dengan komponen lainnya.

3.   Jepit Buaya

      Berfungsi untuk menghubungkan komponen dengan peralatan.

4.   Protoboard

      Berfungsi sebagai tempat untuk mendudukkan atau merangkai komponen.

3.1.2 Komponen

1.   IC 7447 (1 buah)

      Berfungsi untuk menampilkan angka pada seven segment

2.   Resistor 220 ohm (1 buah)

      Berfungsi untuk membatasi arus listrik yang mengalir pada seven segment.

3.   Seven Segment common anoda (1 buah)

      Berfungsi untuk menampilkan angka-angka desimal dan heksadesimal dengan input

      low.

4.   Saklar Toggle

      Berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus dengan cara menggerakkan

      toggle/tuas yang ada secara mekanis.

5.   LED

      Berfungsi untuk menandakan rangkaian seven segment terhubung dengan PSA.

             

3.2 Prosedur Percobaan

       1.   Dipersiapkan peralatan dan komponen-komponen yang digunakan.

2.   Dihubungkan kaki-kaki IC 7447 seven segment sesuai dengan gambar di bawah.

3.   Dihubungkan Vcc rangkaian PSA 5 Volt DC dan Ground rangkaian ke ground PSA 5

      Volt DC.

4.   Dihubungkan masukan A, B, C, D ke saklar untuk memberikan masukan yang

             diinginkan, apakah logika 0 atau logika 1.

5.   Dihidupkan PSA 5 Volt DC.

6.   Divariasikan masukan A, B, C, D

7.   Dicatat character yang ditunjukkan oleh seven segment untuk setiap bilangan decimal

      yang divariasikan pada masukan A, B, C, D dan dicatat segment-segment yang hidup

      pada seven segment

8.   Dicatat hasil percobaan secara keseluruhan sebagai data percobaan

9.   Dimatikan PSA 5 Volt DC.

GAMBAR PERCOBAAN

DAFTAR PUSTAKA

Fletcher William I. 1980. “An Engineering Approach To Digital Design”. New Jersey:

          Prentice-Hall, Inc.

          Pages : 38-39, 44-45, 386-387

Mano M. Morris. 2002. “Digital Design”. Third Edition. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.

              Pages : 17-18

Strangio Christopher E. 1980. “Digital Electronics: Fundamental Concepts And 

           Applications”. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.

           Pages : 135-137

http://meibxd-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-107199-Catatan kuliah-IC-PENCACAH,  BCD-seven-segment,  SEGMENT-DISPLAY.html

          Diakses pada : 09 Maret 2015

          Pukul : 19:52 

Untuk lebih lengkapnya, kamu bisa klik BCD to Seven Segment.pdf