NAMA
: CHRONIKA SIMATUPANG
KELAS
: TELKOMIL
NOSIS
: 20190421-E
PERCOBAAN
8
MEMBUAT
RANGKAIAN SEVEN SEGMEN
COMMON KATODA.
1. TUJUAN :
AGAR
BAMASIS MAMPU MEMPRAKTEKKAN MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN COMMON KATODA.
2. ALAT DAN BAHAN:
A. LED
B. SEVEN SEGMENT.
C. SWITCH.
D. BATERAI.
F. GROUND.
H. LIVE WIRE.
3. TEORI DASAR.
A. JELASKAN TENTANG LED.
Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerjanya
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.
- Lampu Penerangan
Rumah
- Lampu Penerangan
Jalan
- Papan Iklan
(Advertising)
- Backlight LCD (TV,
Display Handphone, Monitor)
- Lampu Dekorasi
Interior maupun Exterior
- Lampu Indikator
- Pemancar Infra
Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
B. JELASKAN TENTANG RANGKAIAN SEVEN SEGMEN?
Pengertian
Seven Segment Display (Layar Tujuh 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.
Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen
Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan 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)
5. ANALISIS.
a. Membuat DS1 angka 2 dengan cara menguhubungkan (a, b, g, e, d ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 2.
b. Membuat DS2 angka 0 dengan cara menguhubungkan (a, b, c, d, e, f ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 0.
c. Membuat DS3 angka 1 dengan cara menguhubungkan (b, c ) pada seven segment dengan switch, pada
saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka
1.
d. Membuat DS4 angka 9 dengan cara menguhubungkan (a, b, c, d, f, g ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 9.
e. Membuat DS5 angka 0 dengan cara menguhubungkan (a, b, c, d, e, f ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 0.
f. Membuat DS6 angka 4 dengan cara menguhubungkan (b, c, f, g ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 4.
g. . Membuat DS7 angka 2 dengan cara menguhubungkan (a, b, g, e, d ) pada seven segment dengan
switch, pada saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung
membentuk angka 2.
i. Membuat DS3 angka 1 dengan cara menguhubungkan (b, c ) pada seven segment dengan switch, pada
saat di klik play pada live wire sat switch bersentuhan langung membentuk angka
1.
6. KESIMPULAN.
Rangkaian seven segment katoda berfungsi sebagai penampil bilangan
decimal dari 0 – 9 dengan menghubung kan a, b, c, d, e, f, g dengan pola tertentu dan masing-masing segment di berikan ground pada tiap-tiap kakinya.