REACTION TIMER (bagian 1)

Reaction timer adalah sebuah rangkain yang mempunyai prinsip kerja seperti Stopwatch. Reakstion timer disini terdiri dari 4 buah saklar yaitu, 1 buah saklar On Off untuk POWER, 3 buah saklar push button terdiri dari saklar START, STOP dan RESET. Dengan komponen IC pendukung Multiplekser 74157, Flip-Flop JK 7473, AND Gate 7408, Decoder 7447. komponen lainnya resistor, LED dan Seven Segment.

Secara blok diagram dapat digambarkan sebagai berikut :


Rangkaian terdiri dari :
• 1 buah Multiplekser 74LS157
• 1 buah Flip Flop JK 74LS73
• 2 buah Decade Counter 74LS90
• 2 buah Decoder 74LS47
• 2 buah Seven Segment Common Anoda
• 1 buah saklar On - Off untuk saklar POWER
• 3 buah saklar push Button untuk START, STOP, RESET
• 3 buah LED untuk indicator CLOCK, POWER, START-STOP



Cara Kerja Rangkaian :
• Tekan saklar Power untuk memberikan supply tegangan (Vcc) +5 Volt DC ke seluruh rangkaian.
• Tekan saklar Reset untuk men-Set display pada posisi “00”
• Tekan saklar Start untuk memulai pencacahan / up counter dari 00 sampai 99. saat saklar Start di tekan maka indicator Led menyala.
• Tekan saklar Stop untuk menghentikan pencacahan. Display akan berhenti pada angka tertentu sesuai posisi terakhir cacahan. Indicator Led padam.
• Tekan saklar Reset untuk men-set menjadi “00”

Multiplekser 74157
Berfungsi Untuk menyeleksi input dari banyak ke sedikit. Multiplekser yang dipakai adalah input dua ke satu.



Table 01 : Rangkaian Multiplekser


Sesaat setelah Power di ON kan, display seven segment dalam kondisi angka acak (misalkan menampilkan 00).
Output Mux masih dalam kondisi logic 0, karena kondisi selector masih terbuka atau input selector terhubung ke ground. Artinya selector memilih / melewatkan logic 0 dari Q #1 output JK flip flop.
Ketika saklar selector (push button) di tekan maka akan memilih / melewatkan inputan Mux yang terhubung ke Vcc, sehingga Output Mux akan berlogika 1.
Saat saklar selector di lepas maka akan memilih / melewatkan inputan yang berasal dari Q #1 output JK flip flop. (saat ini berlogika 1) maka akan terjadi peristiwa HOLD set.

Flip-Flop JK 7473
Flip-Flop ini mempunyai kondisi yang unik yaitu Reset, Set, Hold dan Togel.


Tabel 02 : True Table JK FF


Kondisi yang diperlukan adalah set, reset dan hold. Kondisi hold diperlukan karena jenis saklar yang digunakan adalah Push Button.

Output Q pada JK FF di And kan dengan clock. Pada saat output Q “1” clock akan diteruskan pada AND Gate, sedangkan jika output Q “0” maka clock tidak dapat dilewatkan pada AND Gate. Akibatnya clock tidak akan memicu rangkian Decade Counter.


Table 03 : True table aplikasi JK FF


AND Gate 7408


Table 04 : True Table AND Gate


Decade Counter 7490
Counter 7490 merupakan counter yang dapat mencacah dari “0” sampai “9” sehingga sesuai dengan namanya disebut dengan decade counter.


Table 05 : True table 7490 Decade Counter Output 3 Bit

(.... bersambung ke Reaction Timer bag 2)

REACTION TIMER (bagian 2)

Untuk menghasilkan keluaran 4 Bit sehingga dapat mencacah Decade counter (dari 0 sampai 9) maka clock B dihubungkan ke Pin 12, dan inputan clock di berikan kepada Pin 14 yaitu Clock A.. Gambar diperlihatkan dibawah ini :

Gambar 10 : Rangkaian Decade Counter #1 Satuan


Gambar 11 : Rangkaian Decade Counter #2 Puluhan

Clock decade counter #2 berasal dari output QA di AND Gate kan QD decade counter #1. Pada saat mencapai 9 (1001) QA=1 QD=1 maka output AND = 1 dan akan mentriger clock decade counter #1, akibatnya decade counter #1 mulai mencacah. Seterusnya berlaku untuk cacahan ke dua, ke tiga sampai ke 10 (9 = 1001) kemudian akan kembali ke awal (0 = 0000).

Table 06 : True table 7490 Decade Counter Output 4 Bit


Reset terjadi ketika R01 dan R02 dihubungkan ke ground. Desain diatas ke dua reset decade counter dihubungkan paralel sehingga akan me-reset ke dua display seven segment.

Decoder 7447
Decoder 7447 berfungsi untuk mengkonversi / merubah biner ke desimal yang ditampilkan oleh seven segment.

Gambar 12 : IC 7447 BCD to seven segment Desimal

Untuk mengaktifkannya, Pin 3, 4 dan 5 dihubungkan ke VCC. Pin 1, 2, 6 dan 7 mendapat input dari output decade counter. Pin 9 sampai 15 dihubungkan ke Pin-pin seven segment. Seven segment yang digunakan adalah common anoda.


Seven Segment
Seven segment adalah Dioda Led dalam bentuk 7 segment. Pada rangkaian ini digunakan jenis common anoda karena decoder yang digunakan 7447.

Gambar 14 : Seven Segment Common Anoda

Common anoda dihubungkan ke Vcc melewati sebuah resistor 220 Ohm.

Berdasarkan pengecekan antara output decade counter yang terhubung ke seven segmmet didapat hasil tabel kebenarannya sebagai berikut :

Table 07 : True table Decade Counter dan Seven Segment

Gambar 15 : Posisi LED Seven Segment Gambar 16 : Common Anoda

Clock Generator (Pembangkit Pulsa)
Clock dibangun dari komponen utama IC 555.

Gambar 17 : IC 555


Gambar 18 : Rangkaian Clock (Pembangkit Pulsa)


Gambar 19 : Sinyal Clock yang dihasilkan

Frekuensi yang dihasilkan berdasarkan pengukuran osiloskop sebagai berikut :
• Peiroda :
T = (0.10 s/div) x (2/3 kotak)
= 0.07 second / div

• Frekuensi :
F = 1/T
= 1 / 0.07
= 14,29 Hz


Waktu & Pembiayaan Pembuatan Alat

Waktu Pembuatan Alat :
Pembuatan Alat memakan waktu 5 hari dari hari jumat tgl 1 juni 2007 sampai hari selasa 5 juni 2007 dengan perencanaan sebagai berikut :
• Hari ke-1 : menganalisa prinsip kerja rangkaian reaction timer dan menginventaris kebutuhan komponen yang digunakan.
• Hari ke-2 : perancangan rangkaian menggunakan tools Electronic Workbench
• Hari ke-3 : belanja alat dan bahan yang digunakan
• Hari ke-4 : merakit rangkaian pada Project board dan uji coba rangkaian.
• Hari ke-5 : menyusun laporan
Pelaksanaan ini dilakukan disela-sela aktivitas rutin saya mengajar di sekolah di Kota Cikampek.

Pembiayaan Alat :
o Tempat Pinsil ................. : Rp. 7.500,-
o Project board ................. : Rp. 35.000,-
o IC 7408 1 buah ………………………….. : Rp. 4.000,-
o IC 74157 1buah …………………………. : Rp. 4.000,-
o IC 7473 1 buah ………………………….. : Rp. 4.000,-
o IC 7490 2 buah @Rp.4.000,- ………. : Rp. 8.000,-
o IC 7447 2 buah @Rp.4.000,- ………. : Rp. 8.000,-
o IC 555 1 buah ……………………………. : Rp. 4.000,-
o Seven segment 2 buah @Rp.2.000,-: Rp. 4.000,-
o Resistor 5 buah @Rp.100,- …………….: Rp. 500,-
o Capasitor 2 buah @Rp.150,- ………….: Rp. 300,-
o Jumper warna-warni 1 meter ………… : Rp. 6.000,-
o Scotlight …………………………………… : Rp. 4.000,-
o Saklar 4 buah @Rp.500,-….…………… : Rp. 2.000,-
o LED 3 buah @Rp.100,-…………………. : Rp. 300,-
o Batere 4 buah @Rp.1.000,-……………. : Rp. 4.000,-
o Box batere 1 buah ……………………… : Rp. 4.000,-
_______________ +
Jumlah ………………………………………… : Rp. 99.600,-

Terbilang : Sembilan Puluh Sembilan Ribu Enam Ratus Rupiah,-


Kesimpulan :

1.Reaction timer dapat dibangun dengan IC TTL
2.Pembuatan dengan Project board perlu ketelitiaan didalam menghubungkan jalur-jalurnya, kesalahan dapat berakibat fatal terhadap komponen. Contoh LED sebagai indikator Power mati karena saya lupa dihubung serikan dengan resistor.
3.Biaya masih dibawah seratus ribu, terjangkau untuk ukuran mahasiswa.
4.Kelemahan alat ini pada saat dinyalakan tidak dalam posisi ”00”. Untuk kondisi seperti ini perlu tambahan IC, sedangkan space pada Project board sudah Full terisi 7 buah IC.


Lampiran Foto Alat
• Tampilan saat Start


• Tampilan saat Hold.


• Tampilan circuit dalam


================================================================
(Tugas Project Akhir Mata Kuliah Teknik Digital program D4 Otomasi Industri ITB Beasiswa Unggulan Depdiknas RI)