17 Agustus 2016

Rekayasa Nyala LED dengan Rangkaian Logika







Berawal dari keinginan ane untuk membuat tulisan sederhana animasi LED di belakang mobil yaitu ‘LOADING....’, dengan hanya 4 titik terakhir yang nyala secara progress, sebagaimana biasanya kalau Agan melihat tulisan tersebut di komputer. Kelihatannya memang sederhana, semacam rangkaian LED dengan pasangan IC 555 dan counter 4017, tapi ternyata nyala gantiannya dari rangkaian ini tidak sesuai dengan harapan (LED chaser/berlari).

Setelah mencari kesana-kemari di google dengan hasil nihil, terpaksa harus mikir sendiri deh, flashback ke rangkaian tempo doeloe yang namanya rangkaian logika, berupa OR dan AND. Sekedar mengingat dikit teori mengenai gerbang logika AND dan OR sebagai berikut:

1)    Input dan output pada gerbang logika hanya memiliki keadaan, yaitu logika 1 (high dengan tegangan +5V) dan logika 0 (low dengan tegangan 0V).
2)   Gerbang AND memerlukan 2 input dan menghasilkan 1 output. Agar gerbang AND menghasilkan output high, maka kedua masukannya harus high. Jika salah satu atau kedua masukannya low, maka keluarannya juga menjadi low (0). Untuk lebih jelasnya bisa digoogle.
3)   Gerbang OR memerlukan 2 input dan menghasilkan 1 output. Agar gerbang OR menghasilkan output logika 1, maka salah satu atau kedua masukannya harus logika 1. Untuk menghasilkan keluaran bernilai 0, maka kedua masukannya juga harus bernilai 0. Untuk lebih jelasnya bisa digoogle.

Blok Diagram rangkaian animasi LED ‘LOADING...’ sebagai berikut:



Skema Rangkaian Timer dan Counter:


 
Skema Rangkaian Digital:



Analisa Rangkaian:
1.     Kalau ane perhatiin terkait hasil yang diharapkan, terdapat 5 kondisi nyala LED  pada animasi 4 titik teks ‘LOADING....’, yaitu
a)    semua LED mati,
b)    1 LED nyala (pertama),
c)    2 LED nyala (pertama dan kedua),
d)    3 LED nyala (pertama, kedua, dan ketiga)
e)    4 LED nyala (pertama, kedua, ketiga, dan keempat))
2.    Diperlukan pasangan rangkaian timer IC555 (membuat detakan nyala LED) dan Counter IC 4017 untuk menghitung secara bergantian  detakan yang dihasilkan timer,
3.    Secara default, IC4017 membuat nyala bergantian untuk sebanyak 10 LED, sehingga untuk membuatnya menjadi 5, sesuai yang diharapkan proyek , maka nyala LED ke 6 (pin 1) harus dihubungkan ke reset (pin 15), sehingga terciptalah output 5 LED chaser (setiap waktu hanya 1 LED nyala),
4.    Terminal kelima LED di atas kemudian dicuplik sebagai masukan gerbang rangkaian logika (In 1 s.d In 5) sebagai berikut:

Cara Kerja:
a)    Pada saat In 1 high (semua LED lain mati), output OR1 high dan masuk ke input AND. Berhubung 1 input AND yang lain low, menyebabkan output AND menjadi low sebagai input OR2. Mengingat kedua input OR2 low menyebabkan output OR2 juga low (LED1 mati). Jadi walaupun In 1 high, LED1 tetap mati.
b)   Pada saat In 2 high (semua LED lain mati), output OR1 dan OR3, sehingga pada saat keduanya masuk ke input AND, output AND juga high, sehingga juga menyebabkan output OR2 high (LED1 nyala).
c)    Demikian seterusnya sehingga sejak In 2 nyala, LED1 dan seterusnya menyala secara progres. Selamat mencoba.
               
                Kode program: