LAPORAN PERANCANGAN SISTEM DIGITAL

RANGKAIAN COUNTER, PWM, DAN DAC

Nama kelompok : - Hasbi Fadhila

- Nursalim

- Riko Hadiarto

- Rizal Firmansyah

2016

D4-TEKNIK ELEKTRONIKA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Judul : Rangkaian Counter, PWM, dan DAC Tujuan : - untuk memahami materi mengenai counter dan DAC Alat & bahan :

- PCB polos- HCL, H2O2,H2O- Resistor 10k,22k,330- IC 7414- IC 74390- IC 7485- IC CD4543- IC LM741- IC 7805- Transitor BD139- Seven segment CA, fan 12 volt

Pendahuluan

Counter juga disebut pencacah atau penghitung yaitu rangkaian logika sekuensial yang digunakan untuk menghitung jumlah pulsa yang diberikan pada bagian masukan. Counter digunakan untuk berbagai operasi aritmatika, pembagi frekuensi, penghitung jarak (odometer), penghitung kecepatan (spedometer), yang pengembangannya digunakan luas dalam aplikasi perhitungan pada instrumen ilmiah, kontrol industri, komputer, perlengkapan komunikasi, dan sebagainya . Counter tersusun atas sederetan flip-flop yang dimanipulasi sedemikian rupa dengan menggunakan peta Karnough sehingga pulsa yang masuk dapat dihitung sesuai rancangan. Dalam perancangannya counter dapat tersusun atas semua jenis flip-flop, tergantung karakteristik masing-masing flip-flop tersebut. Dilihat dari arah cacahan, rangkaian pencacah dibedakan atas pencacah naik (Up Counter) dan pencacah turun (Down Counter). Pencacah naik melakukan cacahan dari kecil ke arah besar, kemudian kembali ke cacahan awal secara otomatis. Pada pencacah menurun, pencacahan dari besar ke arah kecil hingga cacahan terakhir kemudian kembali ke cacahan awal. Tiga faktor yang harus diperhatikan untuk membangun pencacah naik atau turun yaitu (1) pada transisi mana Flip-flop tersebut aktif. Transisi pulsa dari positif ke negatif atau sebaliknya, (2) output Flip-flop yang diumpankan ke Flip-flop berikutnya diambilkan dari mana. Dari output Q atau Q, (3) indikator hasil cacahan dinyatakan sebagai output yang mana. Output Q atau Q. ketiga faktor tersebut di atas dapat dinyatakan dalam persamaan EX-OR.Secara global counter terbagi atas 2 jenis, yaitu: Syncronus Counter dan Asyncronous counter. Perbedaan kedua jenis counter ini adalah pada pemicuannya. Pada Syncronous counter pemicuan flip-flop dilakukan serentak (dipicu oleh satu sumber clock) susunan flip-flopnya paralel. Sedangkan pada Asyncronous counter, minimal ada salah satu flip-flop yang clock-nya

dipicu oleh keluaran flip-flop lain atau dari sumber clock lain, dan susunan flip-flopnya seri. Dengan memanipulasi koneksi flip-flop berdasarkan peta karnough atau timing diagram dapat dihasilkan counter acak, shift counter (counter sebagai fungsi register) atau juga up-down counter.

Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam satu periode, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Bebarapa contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan

penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.  Aplikasi PWM berbasis mikrokontroller biasanya berupa pengendalian kecepatan motor DC, pengendalian motor servo, dan pengaturan nyala terang LED. Oleh karena itu diperlukan pemahaman terhadap konsep PWM itu sendiri. Konsep Dasar PWM   Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitude dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi antara 0% hingga 100%.Dari persamaan diatas, diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah tegangan output atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini.   PWM merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan sinyal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara, secara analog menggunakan IC op-amp atau secara digital.  Secara analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan secara digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8

bit, berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak  256 variasi mulai dari 0 – 225 perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0% – 100% dari keluaran PWM tersebut. 

Cara kerja :

Rangkaian ini adalah rangkaian gabungan dari counter, pwm, digital to analog converter (DAC). Cara kerja rangkaian ini adalah, pertama IC 7414 digunakan dua buah logic, satu untuk pembangkit pulsa atau clock, dan satunya lagi sebagai inverter untuk input ke IC 74390. Digunakannya IC 7414 sebagai input clock ke IC 74390 adalah untuk

menghindari adanya bouncing ketika menekan push button. Setelah itu data digital dari push button akan dibandingkan/dicompare dengan data dari pulsa. Yang akan menyebabkan output IC 7485 A>B sama dengan 1 atau 0 tergantung datanya. Sehingga akan membuat output berduty cycle seperti PWM. Lalu data digital dari push button juga akan masuk ke IC 4543 untuk di decoderkan ke seven segment. Data dari push button juga akan dimasukan ke rangkaian R2R DAC dan Op-Amp 741 agar menghasilkan output analog sebesar nilai yang ditampilkan pada seven segment.