Program Output Digital 7 Segment

 

Prinsip kerja 7 Segment mengacu kepada kondisi menyala atau padamnya masing-masing LED  yang berbentuk batang untuk membentuk karakter tertentu. Cara menyalakan dan mamadamkan LED batang tak ubahnya seperti LED pada umumnya. Penerapan 7 Segment salah satunya dapat dijumpai pada indikator lift  untuk menunjukkan posisi lantai dari sebuah gedung bertingkat.  Komponen yang diperlukan untuk membuat project Output Digital 7 Segment yaitu: 7 Segment Common Anode, resistor 220 Ω dan kabel jumper. Langkah-langkah pembuatan rangkaian pengawatan dan kode program Output Digital 7 Segment  adalah sebagai berikut :

1)    Rangkailah 7 Segment dan resistor dengan board Arduino menggunakan kabel jumper sesuai gambar         berikut ini:

Gambar 1.  Diagram Pengawatan 7 Segment dan Board Arduino

2)   Selanjutnya tulis contoh kode program sesuai gambar 2 pada program Arduino IDE dengan teliti dan     hati-hati.

Gambar 2. Kode Program Output  Digital 7 Segment

3)    Klik perintah verify untuk melakukan proses kompilasi dan apabila tidak muncul pesan error atau               kesalahan, lanjutkan ke proses unggah kode program menuju board Arduino dengan klik perintah upload.

4)  Apabila semua langkah-langkah tersebut dilakukan dengan benar, seharusnya 7 Segment akan         menampilkan sebuah angka.

Penjelasan  tiap-tiap potongan kode program pada gambar 2 secara rinci adalah sebagai berikut:

      Berdasarkan kode program di atas, kondisi kaki-kaki 7 Segment yang terhubung dengan pin D2 sampai dengan pin D10 disimpan dalam variabel global bertipe integer.

     Perintah pinMode  melakukan konfiguasi fungsi semua pin board Arduino yang terhubung dengan 7   Segment. Sesuai dengan potongan kode program di atas, maka pin D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9 dan D10 difungsikan sebagai pin OUTPUT  atau keluaran.

      Penentuan kondisi masing-masing LED batang apakah menyala atau padam diatur pada fungsi void loop(). Perlu diketahui bahwa pada 7 Segment Common Anode, kaki anoda masing-masing LED batang terhubung menjadi satu di kaki ENABLE.  Kaki  ENABLE merupakan pin untuk Vcc atau sumber tegangan positif sehingga harus diberikan tegangan 5 Volt dengan cara menuliskan perintah digitalWrite(ENABLE, HIGH). Untuk menyalakan LED yang dikehendaki, maka kaki katodanya harus diberikan tegangan 0 Volt agar arus dapat mengalir dari kaki ENABLE menuju ground  yaitu dengan memberikan kondisi LOW pada perintah digitalWrite. Kondisi HIGH  pada perintah digitalWrite akan membuat kaki katoda memiliki tegangan 5 Volt. Pada kondisi seperti ini, arus tidak dapat mengalir karena beda potensial antara kaki anoda dan katoda 0 Volt sehingga LED batang tidak akan menyala.

      Berdasarkan kode program tersebut, 7 Segment akan menampilkan angka 7 karena yang menyala adalah  LED batang A, B dan C.  LED batang DP adalah tanda titik di kanan bawah 7 Segment  yang juga akan menyala. Posisi LED batang A, B, C, D, E, F, G dan DP pada 7 Segment dapat dicermati kembali pada gambar 2.16. Apabila menggunakan 7 Segment Common Cathode, maka untuk menampilkan angka tujuh tinggal merubah kondisi LOW  menjadi HIGH dan kondisi HIGH menjadi LOW. 

Program Input Output Digital LED

 

Pembuatan kode program input digital LED dibuat berdasarkan kode program output LED dengan beberapa modifikasi kode program. Pada sisi penggunaan komponen, pembuatan project ini memerlukan 2 push button (saklar tekan) sebagai perangkat masukan, 4 resistor 220 Ω, 2 resistor 10 KΩ, 4 LED 3 mm sebagai perangkat keluaran dan sejumlah kabel jumper. Selanjutnya simak dan ikuti langkah-langkah pembuatan rangkaian pengawatan dan kode program input digital LED berikut ini:

1)    Rangkai 4 LED dan 4 resistor 220 Ω pada project board kemudian sambungkan dengan menggunakan kabel jumper ke 3 pin board Arduino sesuai gambar berikut. Pastikan kaki anoda masing-masing LED terhubung dengan pin D8, D9, D10 dan D11 sedangkan kaki katodanya terhubung dengan pin GND.

2)    Rangkai 2 saklar tekan dan 2 resistor 10 KΩ pada project board kemudian sambungkan dengan menggunakan kabel jumper ke 2 pin board Arduino sesuai gambar berikut. Pin  yang digunakan untuk saklar tekan yaitu pin D4 dan D5.

3)    Buka program Arduino IDE, kemudian tulis list kode program yang dicontohkan pada gambar 8.4 dengan teliti dan hati-hati. Bedakan huruf kecil dan huruf kapital karena Bahasa C bersifat case sensitive.

4)    Lakukan proses kompilasi dengan menjalankan perintah verify.

5)    Apabila muncul pesan error, periksa kembali kode program tersebut dan perbaiki sesuai pesan kesalahan yang muncul pada jendela program Arduino IDE. Kemudian jika sudah tidak ada pesan error, unggah kode program tersebut ke board Arduino.

6)  Sambungkan board Arduino dengan PC menggunakan kabel USB kemudian jalankan perintah upload untuk mengunggah kode program dari PC ke board Arduino. Pastikan kamu telah melakukan pengaturan port dan jenis board Arduino yang digunakan sebelum mengunggah kode program.

7)    Apabila kode program dan rangkaian pengawatan yang kamu buat sudah benar, maka semua LED akan menyala  jika ditekan TOMBOL1. Sebaliknya, semua LED akan padam jika TOMBOL2 yang ditekan.

Gambar 1 Diagram Pengawatan 4 LED, 2 Saklar Tekan dan Board Arduino

Gambar 2 Kode Program Input Output Digital LED

Penjelasan  tiap-tiap potongan kode program pada gambar 2 di atas secara rinci adalah sebagai berikut:

      Kondisi pin D4 dan D5 secara berturut=turut disimpan dalam variabel global yaitu int TOMBOL1 dan int TOMBOL2. Kondisi pin D11, D10, D9  dan D8 masing-masing  disimpan dalam variabel global  secara berturut-turut yaitu: int LED1, int LED2, int LED3 dan int LED4. Sesuai dengan gambar 8.3, TOMBOL1 merupakan saklar tekan yang terhubung dengan pin D4 dan TOMBOL2 dengan pin D5. LED1, LED2, LED3 dan LED4 merupakan perangkat keluaran yang secara berturut-turut terkoneksi dengan pin D11, D10, D9 dan D8.

Pin D4 dan D5 diatur sebagai INPUT atau masukan, sedangkan pin D11, D10, D9 dan D8 sebagai OUTPUT atau keluaran.

      Variabel int cekTombol1 digunakan untuk menyimpan kondisi pin D4 dan int cekTombol2 untuk menyimpan kondisi pin D5. Pembacaan kondisi pin D4 dan D5 dikerjakan oleh perintah digitalRead  yang dinyatakan melalui fungsi penyeleksi kondisi if. Sesuai dengan kode kondisi if  tersebut, jika TOMBOL1 ditekan (pin D4 memiliki kondisi HIGH), maka semua LED akan menyala dan  ketika TOMBOL2  ditekan (pin D5 memiliki kondisi HIGH), maka semua LED akan padam. Cermati kembali gambar 8.3, ketika Tombol1 ditekan, maka tegangan sebesar 5 Volt akan mengalir ke pin D4 melalui resistor 10 KΩ lalu menuju ground. Hal serupa akan terjadi pada pin D5 ketika Tombol2 ditekan.