Penghitung Biner 3-bit

BAGIAN DAN BAHAN

• IC timer 555 (Katalog Radio Shack #276-1723)
• Satu dioda “switching” 1N914 (Katalog Radio Shack #276-1122)
• Dua resistor 10 kΩ
• Satu kapasitor 100 F (Katalog Radio Shack # 272-1028)
• 4027 flip-flop JK ganda (Katalog Radio Shack # 900-4394)
• LED batang sepuluh segmen (Katalog Radio Shack # 276-081)
• Tiga resistor 470
• Satu baterai 6 volt

Hati-hati! IC 4027 adalah CMOS, dan karenanya sensitif terhadap listrik statis!

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 4, bab 10:“Multivibrator”

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 4, bab 11:“Penghitung”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Cara menggunakan timer 555 sebagai osilator gelombang persegi
• Cara membuat pencacah asinkron menggunakan sandal jepit JK

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Dalam arti, sirkuit ini "menipu" dengan hanya menggunakan dua JK flip-flop untuk membuat penghitung biner tiga bit. Biasanya, tiga flip-flop akan digunakan—satu untuk setiap bit biner—tetapi dalam kasus ini, kita dapat menggunakan pulsa clock (output timer 555) sebagai bitnya sendiri. Saat Anda membangun sirkuit ini, Anda akan menemukan bahwa itu adalah penghitung "turun".

Yaitu, urutan hitungannya berubah dari 111 ke 110 ke 101 ke 100 ke 011 ke 010 ke 001 ke 000 dan kemudian kembali ke 111. Meskipun dimungkinkan untuk membuat pencacah “naik” menggunakan JK flip-flop, ini akan membutuhkan tambahan komponen dan memperkenalkan lebih banyak kompleksitas ke dalam sirkuit.

Timer 555 beroperasi sebagai osilator gelombang persegi yang lambat dengan siklus kerja sekitar 50 persen. Siklus kerja ini dimungkinkan dengan penggunaan dioda untuk “melewati” resistor yang lebih rendah selama siklus pengisian kapasitor, sehingga konstanta waktu pengisian hanya RC dan bukan 2RC seperti yang terjadi tanpa dioda pada tempatnya.

Sangat disarankan, dalam percobaan ini seperti dalam semua percobaan, untuk membangun sirkuit secara bertahap:mengidentifikasi bagian-bagian dari sirkuit dengan fungsi tertentu, dan membangun bagian-bagian itu satu per satu, menguji masing-masing dan memverifikasi kinerjanya sebelum membangun yang berikutnya.

Kesalahan yang sangat umum dari mahasiswa elektronika baru adalah membangun seluruh rangkaian sekaligus tanpa menguji bagian-bagiannya selama proses konstruksi dan kemudian dihadapkan pada kemungkinan beberapa masalah secara bersamaan ketika tiba saatnya untuk akhirnya menerapkan daya padanya.

Ingatlah bahwa sejumlah kecil perhatian ekstra yang diberikan pada detail di dekat awal proyek sepadan dengan sejumlah besar pekerjaan pemecahan masalah di dekat akhir! Siswa yang membuat kesalahan dengan tidak menguji bagian rangkaian sebelum mencoba mengoperasikan seluruh rangkaian sering (salah) berpikir bahwa waktu yang diperlukan untuk menguji bagian tersebut tidak sepadan, dan kemudian menghabiskan hari mencoba mencari tahu apa masalahnya dengan eksperimen mereka.

Mengikuti filosofi ini, buat sirkuit timer 555 terlebih dahulu, bahkan sebelum mencolokkan IC 4027 ke papan tempat memotong roti. Hubungkan output 555 (pin #3) ke LED “Least Significant Bit” (LSB) sehingga Anda memiliki indikasi visual tentang statusnya.

Pastikan output berosilasi dalam pola gelombang persegi yang lambat (LED "menyala" selama kira-kira "mati" dalam satu siklus), dan itu adalah sinyal yang andal (tidak ada perilaku yang tidak menentu, tidak ada jeda yang tidak dapat dijelaskan ). Jika penghitung waktu 555 tidak bekerja dengan benar, rangkaian penghitung lainnya juga tidak akan berfungsi!

Setelah rangkaian pengatur waktu terbukti baik, lanjutkan untuk menyambungkan IC 4027 ke papan tempat memotong roti dan selesaikan sisa koneksi yang diperlukan antara itu, rangkaian pengatur waktu 555, dan unit LED.