figure 9-78

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Komponen

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

Menampilkan gambar atau teks pada display grafis seperti dot-matrix LCD memerlukan sebuah sistem yang mampu mengontrol setiap piksel secara individual. Metode yang umum digunakan adalah raster scan, di mana sistem akan "menggambar" piksel baris demi baris dengan kecepatan tinggi. Untuk melakukan ini, kita memerlukan rangkaian untuk memilih baris (addressing) dan rangkaian lain untuk mengirimkan data (on/off) ke setiap piksel di baris tersebut.

Pada percobaan kali ini, kita akan menganalisis sebuah sistem kontrol untuk display grafis 8x8 yang menggunakan IC Decoder/Demultiplexer 74HC138 dan dua buah counter untuk menciptakan mekanisme pemindaian (scan) yang presisi.

 2. Tujuan[kembali]

• Memahami cara kerja sistem pemindaian (raster scan) pada display grafis.

• Menganalisis penggunaan IC 74HC138 sebagai decoder untuk seleksi baris.

• Menganalisis penggunaan IC 74HC138 sebagai demultiplexer untuk distribusi data kolom.

• Memahami peran counter dalam menentukan alamat piksel (baris dan kolom).

• Menentukan urutan sinyal data yang diperlukan untuk menampilkan sebuah pola gambar tertentu.

 3. Komponen [kembali]

    1). Resistor

Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat serta mengatur arus listrik di dalam suatu rangkaian elektronika.

Spesifikasi resistor

    2). Dioda

Spesifikasi dioda

1. arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A
2. arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A
3. drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V
4. kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С
5. frekuensi kerja maksimum - 1 MHz

 

    3). Gerbang NOT

Gerbang logika merupakan salah satu komponen dasar dalam sistem elektronika digital. Salah satu jenis gerbang logika yang paling sederhana adalah gerbang NOT atau sering disebut juga sebagai inverter. Gerbang NOT memiliki fungsi utama untuk membalikkan logika input menjadi output yang berlawanan.

Secara umum, gerbang NOT memiliki satu buah input dan satu buah output. Jika input diberikan logika “1” (HIGH), maka output yang dihasilkan adalah logika “0” (LOW), begitu pula sebaliknya. Dengan demikian, gerbang NOT berperan sebagai pembalik sinyal digital. Operasi logika dari gerbang ini dapat dijelaskan melalui persamaan Boolean sebagai berikut:

    4). Gerbang AND

Gerbang logika merupakan elemen dasar dalam sistem digital yang berfungsi untuk melakukan operasi logika terhadap satu atau lebih sinyal biner. Salah satu jenis gerbang logika dasar adalah gerbang AND, yang berfungsi untuk menghasilkan output logika “1” hanya jika semua input bernilai logika “1”. Jika salah satu atau lebih input bernilai “0”, maka output dari gerbang AND akan bernilai “0”.

Gerbang AND memiliki dua atau lebih input dan satu output. Hubungan antara input dan output pada gerbang AND dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan Boolean sebagai berikut:

    5). Gerbang NAND

Gerbang NAND adalah salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua atau lebih input dan satu output. Gerbang ini bekerja dengan prinsip menghasilkan output logika 0 (LOW) hanya jika semua input bernilai logika 1 (HIGH). Dalam kondisi lain, output akan bernilai logika 1 (HIGH).

Gerbang ini biasanya digunakan dalam berbagai rangkaian digital seperti rangkaian kontrol, pencacah, dan penyimpan data. Simbol gerbang NAND mirip seperti gerbang AND, namun dengan tambahan lingkaran kecil di bagian output yang menunjukkan fungsi inversi.    

6). 74LS76

IC 74LS76 adalah sebuah dual J-K flip-flop dengan fitur preset dan clear. Komponen ini termasuk dalam keluarga TTL dan berfungsi sebagai penyimpan data 1 bit per flip-flop, sehingga total dapat menyimpan 2 bit. Flip-flop jenis J-K mampu menghasilkan output yang stabil dan berubah tergantung pada kondisi input dan sinyal clock.

Setiap flip-flop di dalam IC ini memiliki input J, K, clock (CLK), preset (PRE), dan clear (CLR). Input preset dan clear bersifat asinkron, artinya dapat mengatur output tanpa menunggu sinyal clock. Preset akan mengatur output menjadi 1, sedangkan clear akan mengatur output menjadi 0. Sementara itu, input J dan K akan menentukan apakah output akan tetap, diset, direset, atau toggle (berubah keadaan) saat ada sinyal clock.

IC 74LS76 sering digunakan dalam rangkaian pencacah, pembagi frekuensi, dan pengolah data sekuensial. Karena bersifat toggle saat J dan K bernilai 1, komponen ini sangat ideal untuk membentuk rangkaian counter biner. Catu daya yang digunakan adalah +5V sesuai standar TTL.

    7). Ground

Ground atau biasa disingkat GND merupakan referensi potensial nol volt (0V) dalam suatu rangkaian listrik atau elektronik. Ground bukan hanya tempat “buangan” arus, melainkan titik acuan tegangan yang digunakan untuk menentukan level logika, tegangan, dan kestabilan sinyal pada sistem elektronik.

Dalam konteks praktis, ground adalah terminal negatif pada sumber daya atau bagian dari rangkaian tempat arus kembali setelah menyelesaikan sirkuitnya. Semua komponen dalam suatu sistem elektronik harus terhubung ke ground yang sama untuk menjaga referensi tegangan yang konsisten dan mencegah gangguan atau error dalam komunikasi dan pengukuran.

Aplikasi Simulasi: Proteus atau sejenisnya. IC Decoder/Demux: 2 buah IC 74HC138. IC Counter: 2 buah MOD-8 Synchronous Counter. Display: Grid piksel grafis 8x8. Logic State: Sebagai input sinyal CLOCK dan Data. Sumber Tegangan: +5V DC.

 4. Dasar Teori[kembali]

Sistem ini bekerja dengan memindai seluruh 64 piksel secara berurutan, dari baris 0 hingga baris 7.

1. Counter Kolom & Baris: Terdapat dua counter, yaitu counter kolom dan counter baris. Counter kolom berjalan paling cepat, berdetak pada setiap pulsa CLOCK. Ketika counter kolom telah menyelesaikan satu siklus penuh (8 hitungan, dari 0 hingga 7), ia akan memicu counter baris untuk maju satu langkah.

2. Seleksi Baris (Decoder): Output dari counter baris terhubung ke input alamat (A₂, A₁, A₀) dari IC 74HC138 bagian atas. IC ini berfungsi sebagai decoder, yang akan memilih satu dari delapan baris dengan memberikan output LOW pada salah satu pin outputnya.

3. Distribusi Data (Demultiplexer): Output dari counter kolom terhubung ke input alamat dari IC 74HC138 bagian bawah. IC ini berfungsi sebagai demultiplexer. Ia menerima input sinyal Data dan menyalurkannya ke salah satu dari delapan jalur kolom yang sesuai.

4. Menyalakan Piksel: Sebuah piksel pada koordinat (Baris R, Kolom C) akan menyala jika dan hanya jika:

   • Baris R sedang dipilih (output decoder R = LOW).

   • Pada saat yang sama, sinyal Data yang dikirim ke Kolom C bernilai HIGH.

Dengan mengontrol sinyal Data agar HIGH atau LOW pada setiap pulsa clock, kita dapat "menggambar" pola yang diinginkan.

 5. Percobaan[kembali]

a. Prosedur

1. Amati gambar pada Figure 9-78 dan catat koordinat (Baris, Kolom) dari setiap piksel yang menyala.

2. Rangkai sirkuit pada aplikasi simulasi.

3. Buat analisis waktu (timing) untuk 64 siklus clock. Tentukan pada siklus ke berapa sinyal Data harus bernilai HIGH agar sesuai dengan koordinat piksel yang menyala.

4. Jalankan simulasi. Berikan input Data HIGH hanya pada siklus clock yang tepat. Amati apakah pola yang muncul di display sesuai dengan gambar target.

b. Hasil dan Pembahasan Koordinat piksel yang harus menyala adalah: (2,1), (2,6), (3,2), (3,5), (4,3), (4,4), (5,2), (5,5), (6,1), (6,6).

Untuk menampilkan gambar ini, sinyal Data harus diatur sebagai berikut:

• Siklus 0-15: Data selalu 0 (untuk Baris 0 dan 1 yang kosong).

• Siklus 16-23 (Baris 2): Data harus 1 hanya pada siklus ke-17 (untuk kolom 1) dan ke-22 (untuk kolom 6).

• Siklus 24-31 (Baris 3): Data harus 1 hanya pada siklus ke-26 (kolom 2) dan ke-29 (kolom 5).

• Siklus 32-39 (Baris 4): Data harus 1 hanya pada siklus ke-35 (kolom 3) dan ke-36 (kolom 4).

• Dan seterusnya hingga semua 64 piksel selesai dipindai.

Percobaan ini menunjukkan bahwa dengan menyinkronkan sinyal data dengan alamat piksel yang dihasilkan oleh counter, kita dapat mengontrol display grafis secara penuh untuk menampilkan gambar apa pun.

c. Video Simulasi

 6. Download File[kembali]

• Download file rangkaian Proteus di sini.

• Download datasheet IC 74HC138 di sini.