PERCOBAAN KE 11
MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN
SEGMEN COMMON ANODA
1. TUJUAN : AGAR BAMASIS
MAMPU MEMBUAT RANGKAIAN SEVEN SEGMEN COMMON ANODA MENGGUNAKAN THRYSTOR
2. ALAT DAN BAHAN :
1. SEVEN SEGMEN
2. BATERAI
3. LIVE WIRE
3.
TEORI DASAR :
A. SEVEN SEGMEN
B. LED
4. DASAR TEORI
A. SEVEN 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 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Pada
LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED
adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk
masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan
diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan
diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda 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)
B. JELASKAN TENTANG LED.
Pengertian LED (Light
Emitting Diode) dan Cara Kerjanya
Pengertian LED (Light
Emitting Diode) dan Cara Kerjanya – Light Emitting Diode atau sering
disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan
cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan
keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang
dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang
dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak
oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote
Control perangkat elektronik lainnya.
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.
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).
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.
|
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.
1. Lampu Penerangan Rumah
2. Lampu Penerangan Jalan
3. Papan Iklan
(Advertising)
4. Backlight LCD (TV,
Display Handphone, Monitor)
5. Lampu Dekorasi
Interior maupun Exterior
6. Lampu Indikator
7. Pemancar Infra Merah
pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
4. ANALISA
Dari percobaan rangkaian di atas dapat
kita analisa bahwa :
1. Rangkaian seven segmen
common Anoda akan menyala apabila switching kita ubah menjadi on,
maka led akan menyala sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat
yaitu REZA & 21160050220497.
2. Rangkaian seven segmen
common Anoda akan mati apabila switching kita ubah menjadi off, maka
led akan mati sesuai dengan susunan rangkaian yang kita buat yaitu REZA
& 21160050220497.
3.
Pada Rangkaian Anoda Seven Segmen akan tetap menyala walaupun setiap LED tidak
di berikan ground pada tiap tiap kakinya, berbeda halnya dengan common Kathoda
yang masing masing seven segmen harus di berikan ground di setiap kaki kakinya
5.
Kesimpulan
Dari rangkaian percobaan
di atas dapat di simpulkan bahwa,komponen Elektronika yang
dapat menampilkan angka desimal melaluikombinasi-kombinasi segmennya.Untuk
menampilkan output berupadata decimal. Yang digunakan padapercobaan ini
merupakan common Kathoda
Rangkaian
seven segment katoda juga berfungsi sebagai penampil bilangan decimal dari 0 –
9 dengan menghubung kan a, b, c, d, e, f, g dan switching berpengaruh
terpengaruh terhadap nyala dan redupnya lampu led pada rangkaian termasuk
apabila led/seven segmen tidak di sambungkan kepada ground.