BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

 Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin mendorong upayaupaya pembaharuan dalam pemanfaatan hasil- hasil teknologi dalam proses belajar. Mahasiswa dituntut agar mampu menggunakan dan membuat alat- alat yang dapat digunakan sebagai srana untuk belajar. Mahasiswa sekurang- kurangnya dapat menggunakan dan membuat alat yang murah dan efisien yang meskipun sederhana dan bersahaja tetapi suatu keharusan dalam upaya mencapai tujuan belajar yang diharapkan. Pada era sekarang ini kebanyakan barang – barang elektronik dalam penerapannya menggunakan prinsip – prinsip logika atau yang dinamakan prinsip digital, dengan semakin maju cara berfikir kita, semakin bermacam –macam pula variasi suatu barang elektronika yang memanfaatkan prinsip rangkaian logika atau digital ini. Sehingga sekarang tidak menutup kemungkinan jika dimana – mana menemukan bermacam – macam alat yang memanfaatkan fungsi tersebut Dalam matapraktikum sistem digital ini mahasiswa diharapkan mampu
untuk membuat sebuah alat dari beberapa bab yang telah diajarkan pada praktikum
sistem digital dan pada kali ini membuat alat yakni jam digital.Jam digital sendiri
ialah suatau alat yang menampilkan satuan detik,menit,dan jam , dalam hal ini Jam
Digital sendiri tersusun atas berbagai rangkaian-rangkaian digital seperti IC
NE555,IC 4026,IC 4073,Regolator 7805,PCB(printed circuit board),Seven
segmen, dan Battery. Sebab jam digital ini lebih mudah ditemukan dimana saja dan harganya
relatif lebih murah. Dan,Kendala yang selama ini terjadi adalah tidak adanya
kesamaan dan keselarasan pada jam yang dipasang pada ruang-ruang bebeda
Apalagi saat jam-jam tersebut tidak bekerja karena kehabisan daya dari baterai,
tentu saja akan sangat tidak efisien jika harus naik pada dinding yang cukup tinggi
dan itupun sulit. Dengan keterbatasannya tersebut, maka diperlukan sebuah
pengembangan berupa jam digital yang dipasang pada suatu ruangan yang mudah
dilihat dan mudah diatur.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang terdapat pada pembuatan alat ini sebagai berikut:
1. Bagaimana fungsi dari IC counter 4026 dalam rangkaian alat jam digital ?
2. Bagaimana prinsip kerja IC 4026 pada jam digital ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan alat ini dalam tugas besar Sistem Digital ini adalah :
1. Untik mengetahui apa fungsi dan cara pengaplikasian IC 4026 dalam
rangkaian jam digital.
2. Mengetahui prinsip kerja IC 4026 pada jam digital

1.4 Manfaat

Manfaat yang terdapat pada pembuatan alat ini dalam tugas besar
praktikum Sistem Digital sebagai berikut:
1. Membantu seseorang dalam petunjuk waktu sehingga dapat membeikan
kemudahan untuk mengetahui waktu
2. Mengetahui fungsi dari IC counter yang digunakan dalam pembuatan alat jam
digital.
3. Mengetahui bagaimana rangkaian jam digital dengan menggunakan IC 4026
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi Digital


Dalam teknologi digital hanya dikenal voltage tinggi (high) dan voltage
rendah (low). Pada perhitungan-perhitungan, high diberi symbol bilangan 1 dan low
diberi symbol bilangan 0. Kita tinggalkan bilangan decimal dan mulai dengan
bilangan binary serta menggunakan ilmu hitung Aljabar Boolean.

2.1.1 Bilangan Binary

Bilangan Biner atau dalam Bahasa Inggris “Binary” adalah sebuah jenis
penulisan angka menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner
adalah sebuah dasar dari semua bilangan berbasis digital. Dari bilangan biner kita
bisa mengkonversi ke bilangan desimal. Sistem bilangan biner bisa juga disebut
dengan bit atau Binary digit. Pengelompokan biner dalam istilah komputer selalu
berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte. Jangan sampai salah antara byte dan bit itu
berbeda, 1 byte sama dengan 8 bit. Sistem coding komputer secara umum
menggunakan sistem coding 1 byte. Bilangan biner yang digunakan itu ada 8 digit
angka yang hanya berisikan angka 1 dan 0, tidak ada angka yang lain.
Ilmu hitung yang kita gunakan sehari-hari berasal dari Arab
(Aljabar).Symbol bilangannya huruf Arab dan cara menulisnya menggunakan cara
penulisan huruf Arab ialah dari belakang ke depan. Cara berhitung yang sekarang
kita pakai ialah metoda hitung decimal (puluhan), symbol-symbol bilangan ada 10
macam, ialah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 9. Adapun cara menulisnya sebagaiberikut
: 0 0 0 0.Mula-mula kolom paling kanan diisi dengan symbol bilangan nol, yang
berarti belum ada sesuatu. Misalnya 0 biji resistor, berarti tidak ada resistor sama
sekali, kalau sudah ada satu resistor, maka kolom paling kanan diisi dengan symbol
bilangan 1. Kalau tambah satu lagi, kolom itu diisi dengan symbol bilangan 2,
begitu seterusnya sampai 9. Bila ada tambahan satu lagi, maka symbol bilangannya
sudah habis terpakai. Kita mulai menyentuh kolom nomor dua dari kanan, symbol
bilangan 0 diganti 1 sedangkan kolom paling kanan dimulai dari 0 lagi, begitu
seterusnya hingga kolom paling kanan berisi bilangan 9.Bila ditambah satu lagi,
maka kolom nomor dua dari kanan diganti dengan symbol bilangan 2 dan kolom
paling kanan dmulai dari symbol bilangan 0 lagi.Untuk ilmu hitung binary, symbol
bilangan yang tersedia hanya dua yaitu 0 dan 1.
Adapun cara penulisannya sama saja dengan cara penulisan pada ilmu
hitung decimal tersebut di atas. Agar lebih jelasnya, di bawah ini disajikan konversi
bilangan decimal ke bilangan :

2.1.2 Binary Coded Desimal (BCD)

Berbagai IC menggunakan input atau output BCD, baik yang empat
digit,delapan digit maupun lebih. BCD adalah angka decimal dimana setiap
symbolbilangannya diwakili oleh empat digit binary.
2.1.3 Konversi Desimal ke BCD
49 = 0 1 0 0 1 0 0 1
26 = 0 0 1 0 0 1 1 0
17 = 0 0 0 1 0 1 1 1
Kelompok binary puluhan mewakili angka decimal puluhan dan kelompok
binary satuan mewakili angka decimal satuan.

2.2 Gerbang Logika

Gerbang logika merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang
logika beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika
biner. Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI atau
RENDAH. Tegangan tinggi berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0.

2.2.1 Gerbang AND

Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan
mempunyai logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0.

2.3 IC Counter

Rangkaianpenghitung atau pencacah digital (Counter) merupakan
rangkaian “clock” sekuensial yang hampir sama, yaitu terdiri dari gerbang flip-flop
dan gerbang kombinasi dengan sistem sambungan umpan balik (feedback) adalah
suatu istilah yang biasa digunakan pada elektronika digital dalam menghitung
bilangan logika
Penghitung atau pencacah adalah rangkaian sirkuit digital atau kadangkadang berbentuk chip yang bisa dipakai untuk menghitung pulsa atau sinyal digital
yang umumnya dihasilkan dari osilator. Penghitung ini bisa menghitung pulsa
secara biner murni ataupun secara desimal-terkodekan-secara-biner. Rangkaian
counter menggunakan IC 4026.
IC 4026 adalah 16-pin CMOS 7-segmen counter dari seri 4000. Jika input
clock diberikan pulsa maka akan menghasilkan output dalam bentuk yang dapat
ditampilkan pada layar 7-segmen. IC ini untuk menyederhanakan penggunaan
dekoder desimal ke biner atau 7-segmen decoder pada rangkaian counter/pencacah,
tetapi hanya terbatas digunakan untuk menampilkan (desimal) digit 0-9. Output dari
7 segmen adalah active ‘high” sehingga dibutuhkan 7 segmen yang komon katoda
(negatif).

2.4 Seven Segment

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).7 Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen
common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.
• 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.

2.5 IC NE555

NE555 yang mempunyai 8 pin (kaki) ini merupakan salah satu komponen
elektronika yang cukup terkenal, sederhana, dan serba guna dengan ukurannya yang
kurang dari 1/2 cm3 dan harganya di pasaran sangat murah sekitar Rp. 2.000 s/d
Rp. 5.000.
Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer
(Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (Pembangkit
Pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai
Time Delay Generator dan Sequential Timing.

2.6 Komponen Dasar Elektronika

2.6.1 Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.Dari
hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang
mengalir melaluinya. Fungsi dari nilai hambatan ini Tentunya ialah untuk
membatasi serta mengatur besaran arus listrik yang ada pada rangkaian elektronika
tersebut. di dalam bahasa Indonesia, resistor yang notabennya disebut sebagai
tahanan atau hambatan.Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau
dilambangkan dengan simbol (Omega).
Ohm (lambang: Ω) adalah satuan SI impedansi listrik, atau dalam kasus arus
searah, hambatan listrik. Nama satuan ini berasal dari ilmuwan Georg Ohm. Satu
ohm (yang diukur oleh alat ohm-meter) adalah hambatan listrik pembawa arus yang
menghasilkan perbedaan tegangan satu volt ketika arus satu ampere melewatinya.
2.6.2 Potensiometer
Komponen ini pada dasarnya terdiri atas suatu lintasan dari sejenis bahan
resistif yang di geseri jari kontak. Bahan resistif tersebut nilainya dapat berubahubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut.Sehingga nilai
resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan.
Ada berbagai jenis resistor yang dibuat, dari lilitan tunggal jenis geser
terbuka atau tertutup, sampai lilitan banyak. Komponen ini bisa ditujukan hanya
sebagai resistansi yang mempersyaratkan dapat di-preset dan karena itu
hanyadisetel beberapa kali saja selama umur operasionalnya, atau sebagai
pengendali yang diperlukan untuk diubah-ubah secara terus-menerus di
sepanjanglintasannya.Yang tersebut terakhir ini harus kokoh, mantap dan mampu
diputari beribu-ribu kali sebelum menjadi rusak.
BAB III
METODOLOGI
3.1 FLOWCHART


Berikut rangkaian Flowchart pada rangkaian alat Jam Digital:

Pada gambar flowchart tersebut dapat dijelaskan bahwa yang pertama yakni
Clock Generator,pada rangkaian alat jam digital ini IC NE555 sebagai Clock
generator atau sebagai pulse generator,Clock Generator atau pembangkit pulsa
yang pada umumnya dapat membangkitkan frekuensi atau waktu sesuai dengan
yang diperlukan.Kemudian setelah clock generator masuk pada seven
segmen,ketika akan menuju seven segmen setelah IC NE555 masuk ke IC
4026,pada IC 4026 ini sebagai IC counter pada jam digital ini,setelah masuk ke IC
4026 keluarannya masuk ke seven segmen detik,kemudian setelah masuk ke seven
segmen detik sebelum menuju ke seven segmen menit melalui IC 4073 sebagai
Gerbang AND atau penjumlah yang kemudian masuk menuju IC 4026 yang
merupakan IC Counter yang output-nya menuju ke seven segmen menit jadi ketika
pada seven segmen akan menampilkan akngka 60 maka akan kembali ke angka 00
,kemudian sama halnya ketika keluaran dari seven segmen menit kemudian masuk
mnuju IC 4073 sebagai Gerbang AND atau penjumlah yang kemudian masuk
menuju IC 4026 yang merupakan IC Counter yang output-nya menuju ke seven
segmen jam jadi ketika pada seven segmen akan menampilkan akngka 60 maka
akan kembali ke angka 00.

3.2 GAMBAR SIMULASI

Berikut merupakan gambar simulasi rangkaian alat Jam Digital ;'

3.3 ALAT DAN BAHAN
1. Bahan yang diperlukan pada rangkaian Jam Digital adalah :
1. Seven Segmen sebanyak 6 buah.
2. Resistor 330 Ohm sebanyak 48 buah.
3. IC 4026 sebanyak 6 buah.
4. IC 4073 sebanyak 3 buah.
5. Potensiometer
6. Push Button
7. Battery
8. IC NE555
9. Dioda
10. PCB(Printed Circuit Board)
2. Alat yang diperlukan pada rangkaian Jam Digital adalah :
1. Solder
2. Bor
3. Gergaji
4. Penggaris
3. Software yang diperlukan pada rangkaian Jam Digital adalah :
1. Proteus
2. Eagle

3.4 PROSEDUR PEMBUATAN ALAT

Berikut ini prosedur pembuatan rangkaian alat jam digital :
1. Siapkan Alat dan bahan seperti yang telah disebutkan pada bab 3.3 Alat dan
Bahan.
2. Buat skema rangkaian pada aplikasi Proteus
3. Buat Skema pada aplikasi eagle untuk dicetak pada pcb.
4. Hasil dari skema rangkaian pada aplikasi eagle diprint.
5. Kemudian hasil print skema rangkaian di tempelkan pada PCB dengan
menggunakan Autan,H2O2,dan HCL
6. Kemudian setelah itu PCB di bor sesuai dengan skema rangkaian
7. Setelah di bor komponen yang sudah dipersiapkan ditempelkan pada pcb
sesuai skema rangkaian.
8. Untuk merekatkan komponen dengan pcb yaitu dengan cara di solder agar
aliran listrik bisa mengalir pada rangkaian.
9. Setelah itu diberi battery pada rangkaian untuk menyalakan rangkaian
tersebut

3.5 PRINSIP KERJA ALAT

Rangkaian alat Jam digital adalah rangkaian yang dirancang sedemikian
rupa sehingga mirip sebuah jam yang memiliki penunjukan lebih teliti terhadap
bilangan detik, menit hingga jam dengan memakai sistem dua puluh empat jam.
Rangkaian ini juga bekerja dengan cara asinkron berupa pencacah naik. Untukmenampilkan waktu, rangkaian ini dilengkapi dengan empat buah penampil dan
tujuah buah ruas lampu LED.
Untuk dapat menghasilkan satu getaran per detik atau 1 Hz maka di
perlukan rangkaian dengan sebuah sumber cetak.Hal ini nantinya berguna dalam
penunjukan waktu bilangan second yang maksimumnya 0 serta untuk memulai
cacah pada pemicu pecacahnya. Semua pencacah tersebut nantinya akan di gunakan
dalam penunjukan bilangan menit yang memiliki prinsip kerja yang juga sama.
Selain itu, pencacah juga dipakai dalam penunjukan bilangan waktu jam yang
maksimal adalah 23 jam.
Dari pengertian diatas, dapat kita simpulkan rangkaian jam digital adalah
rangkaian yang sangat sederhana dan hanya memakai prinsip kerja dari pencacah
naik yang daya kerjanya dengan cara asinkron. Pencacah yang berada paling ujung
nantinya digunakan untuk menunjukan bilangan satu dari detik yang asalnya dari
sumber detak kemudian di picu oleh pencacah yang ada sebelumnya.
Spesifikasi yang di gunakan dalam rangkaian jam digital adalah : Catu
dayaSemua yang membutuhkan masukan “high” pada IC dihubungkandengan
positif catu daya dan sebaliknya semua yang membutuhkan masukan“low” dan
input NC dihubungkan pada negative catu daya dan bukannyadiambangkan untuk
menghindari hasil yang tidak dapat diprediksikan.Indikator yang digunakan adalah
enam buah seven segment, yangdigunakan untuk menampilkan angka-angka
cacahan dalam bentuk bilangandesimal.IC 4026 IC ini adalah sebuah decade
counter yang mencacah empat bit dari0000 (desimal 0) sampai 1001 (desimal 9).
Rangkaian dalamnya terdiri dariempat buah flip-flop berderet dan gerbang-gerbang
khusus yang digunakanuntuk mereset flip-flop. Sumber detak yang digunakan
adalah IC NE555 yakni sebuah pembangkit pulsa yang menghasilkan detak 1
getaran per detik (1 Hz) untuk memperoleh hitungandetik. Gerbang AND Pada
simulasi Proteus digunakan gerbang AND biasa untuk menyederhanakan rangkaian
simulasi, namun pada prakteknya dapatdigunakan IC 4073 yaitu bisa berfungsi
sebagai gerbang AND.
BAB V
PENUTUP
4.1 Kesimpulan


Dari hasil pembuatan penerapan ic counter pada jam digital dapat ditarik
kesimpulan yaitu sebagai berikut :
1. IC 555 menjadi clock generator sehingga dapat membangkitkan frekuensi
atau waktu sesuai dengan yang diperlukan,dibuktikan pada alat yang telah
dibuat bahwa IC NE555 dapat menjadi pembangkit frekuensi atau waktu.
2. Yang berfungsi sebagai pencacah apabila seven segment sebelumnya
menunjukkan angka hingga 60 maka akan mempengaruhi seven segment
lainnya yakni menggunakan IC 4026 yang terhubung dengan IC 4073.
3. Pada setiap rangkaian terdapat rangkaian IC 4026 yang digunakan sebagai
rangkaian pembagi sehingga Rangkaian detik pada jam digital merupakan
rangkaian pembagi 60. Rangkaian menit pada jam digital merupakan
rangkaian pembagi 3600 Rangkaian jam pada jam digital merupakan
rangkaian pembagi 86400.
4.2 Saran

Dari hasil pembuatan penerapan ic counter pada jam digital terdapat
beberapa saran yaitu sebagai berikut :
1. Tata letak komponen agar lebih rapi.
2. Semoga alat yang dibuat dapat dikembangkan lebih lanjut dan bermanfaat.