Tinkercad dan Integrated Circuit

 Apa Itu Tinkercad ?

Tinkercad merupakan platform berbasis web yang menyediakan sarana bagi kita untuk belajar mengenai desain 3D, rangkaian elektronika, dan codeblok. Tinkercad sendiri merupakan platform besutan autodesk yang sudah cukup terkenal.

Jika sebelumnya autodesk hanya menyediakan software desain dan animasi, sekarang mereka hadir dengan platform tinkercad. Secara umum, tinkercad merupakan web yang bisa dikatakan mirip dengan web belajar lainnya.

Didalam tinkercad juga terdapat fitur educator untuk guru dan student untuk siswa. Namun, tinkercad lebih dikhususkan untuk pembelajaran 3D design, Elektronika, dan CodeBlock. 

Pada tinkercad terdapat sebuah fitur class dimana kita bisa membuat dan join sebuah kelas untuk melakukan pembelajaran.

Fitur Class

Pada fitur class, kita bisa membuat kelas dengan mengisi grade dan materi yang sesuai. Setelah itu, kita dapat memasukkan siswa dengan cara Add Students dan melakukan pembelajaran seperti kelas online pada umumnya.

Fitur Teach

Selain bisa membuat kelas, kita juga bisa menjadi pengajar di tinkercad. Terdapat pula beberapa tutorial untuk menjadi pengajar didalam menu Teach. Kita juga bisa menghubungkan akun Google Classroom kita dengan platform tinkercad.

Design 3D

Pada fitur 3D Desain, kita bisa membuat desain menggunakan tool yang sudah disediakan. Fitur yang disediakan cukup mirip dengan software autodesk lainnya seperti autocad ataupun inventor.

Circuits

Pada fitur circuit, kita bisa membuat sebuah rangkaian elektronik dan melakukan simulasi rangkaiannya juga. Pada tinkercad juga menyediakan board-board mikrokontroler seperti Arduino beserta sensor-sensornya.

Selain itu, kita juga bisa memasukkan program secara online ke board mikrokontroler melalui program codeblock, maupun program C lainnya.

CodeBlocks

Pada fitur ini, kita bisa membuat program blok untuk berbagai hal seperti membuat objek, menggerakkan objek, dan lainnya. Selain itu, kita juga bisa membuat animasi sederhana menggunakan fitur ini.

Dashboard Tinkercad

Apa Itu Integrated Circuit ?

Integrated circuit atau IC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1958, sebelum IC ditemukan, peralatan elektronik saat itu umumnya memakai tabung vakum sebagai komponen utama yang kemudian digantikan oleh transistor dengan ukuran yang lebih kecil.

Akan tetapi, untuk merangkai sebuah rangkaian elektronika yang rumit dan kompleks, memerlukan komponen transistor dalam jumlah yang banyak sehingga ukuran perangkat elektronika yang dihasilkan berukuran besar.

Maka dari itu, IC memungkinkan perancang rangkaian elektronika untuk membuat sebuah peralatan elektronik yang lebih kecil, ringan, dengan harga yang terjangkau.

Konsumsi daya listrik IC lebih rendah dibandingkan dengan Transistor, maka dari itu IC telah menjadi komponen utama pada hampir seluruh peralatan elektronika yang digunakan saat ini.

Susunan IC Untuk Gerbang Not, And, dan OR

Gerbang Not

IC gerbang logika Not memiliki 14 pin yang terdiri dari :

• 6 buah pin input yaitu pin 1, 3, 5, 13, 11, dan 9.
• 6 buah pin output yaitu pin 2, 4, 6, 12, 10, dan 8.
• 1 buah pin VCC (5 Volt) yaitu pin 14.
• 1 buah pin Ground (0 Volt) yaitu pin 7

Gerbang Logika And

IC gerbang logika and memiliki 14 pin yang terdiri dari :

8 buah pin input :

• Pin 1 dan 2 untuk input gerbang logika ke-1.
• Pin 4 dan 5 untuk input gerbang logika ke-2.
• Pin 13 dan 12 untuk input gerbang logika ke-3.
• Pin 10 dan 9 untuk input gerbang logika ke-4.

4 buah pin output :

• Pin 3 untuk output gerbang logika ke-1.
• Pin 6 untuk output gerbang logika ke-2
• Pin 11 untuk output gerbang logika ke-3.
• Pin 8 untuk output gerbang logika ke-4.

1 buah pin VCC (5 Volt) yaitu pin 14.

1 buah pin Ground (0 Volt) yaitu pin 7.

Gerbang Logika OR

IC gerbang logika or memiliki 14 pin yaitu :

8 buah pin input :

• Pin 1 dan 2 untuk input gerbang logika ke-1.
• Pin 4 dan 5 untuk input gerbang logika ke-2.
• Pin 13 dan 12 untuk input gerbang logika ke-3.
• Pin 10 dan 9 untuk input gerbang logika ke-4.

4 buah pin output :

• Pin 3 untuk output gerbang logika ke-1.
• Pin 6 untuk output gerbang logika ke-2.
• Pin 11 untuk output gerbang logika ke-3.
• Pin 8 untuk output gerbang logika ke-4.

1 buah pin VCC (5 Volt) yaitu pin 14.

1 buah pin Ground (0 Volt) yaitu pin 7.

IC 7432

IC 7432 biasa digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt, hingga 5,25 Volt.

System Digital Part 3

 Apa Itu Metode Karnaugh Map ?

Metode Karnaugh Map ( Karnaugh Map Method ), merupakan metode untuk menyederhakan persamaan aljabar boolean. Metode ini pertama kali diperkenalkan oleh Maurice Karnaugh pada 1953.

Karnaugh map juga merupakan salah satu teknik yang paling mudah untuk penyederhanaan rangkaian logika. Selain itu, karnaugh map merupakan suatu pemetaan dengan sejumlah kotak yang tergantung variabelnya.

karnaugh map juga digunakan untuk menyusun Aljabar Boolean Minterm dan Aljabar Boolean Maxterm

Tahap-Tahap Penyelesaian Menggunakan Metode Karnaugh Map

• Menyusun Aljabar Boolean Terlebih Dahulu.
• Menggambar Rangkaian Digital.
• Membuat Tabel Kebenarannya.
• Merumuskan Tabel Kebenaran.
• Memasukkan Tabel Kebenaran Kedalam K-Map ( Karnaugh Map ).

Contoh Soal Penyelesaian Menggunakan Karnaugh Map

2 Variabel :

Sederhanakan persamaan logika berikut dengan menggunakan K-Map : Y = A'B'+AB'

3 Variabel

Sederhanakan persamaan logika berikut dengan K-Map : Y=ABC'+ABC+AB'C+AB'C'

4 Variabel

Sederhanakan persamaan logika berikut menggunakan K-Map : Y=ABC'D'+ABC'D+ABCD+ABCD'+AB'CD+AB'CD'

5 Variabel

Hulio Sarcaleash Richan Santoso ~ System Digital

Pengertian Gerbang Logika Dan Aljabar Booelan ~

Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan   Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni  0  dan  1  dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.        Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada penggunaan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.

Jenis-jenis Gerbang Logika Dasar dan Simbolnya

Terdapat 7 jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu: 

1. Gerbang DAN
2. Gerbang OR
3. Gerbang TIDAK
4. Gerbang NAND
5. Gerbang NOR
6. Gerbang X-OR (Eksklusif OR)
7. Gerbang X-NOR (Exlusive NOR)

Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Input Variabel (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan  “Tabel Kebenaran”  atau  “Tabel Kebenaran”. Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Tingkat kedua tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan:

• TINGGI (tinggi) dan RENDAH (rendah)
• BENAR (benar) dan SALAH (salah)
• ON (Hidup) dan OFF (Mati)
• 1 dan 0

Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic), maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai “LOW” atau “0” sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai “HIGH” atau “1”. Berikut ini adalah Penjelasan singkat mengenai 7 jenis Gerbang Logika Dasar beserta Simbol dan Tabel Kebenarannya.

Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang DAN memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) Atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya: Z = XY atau Z = XY.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (Gerbang AND)

Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) harus bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.  Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya: Z = X + Y.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang BUKAN (BUKAN Gerbang)

Gerbang TIDAK hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang BUKAN (BUKAN Gerbang)

Gerbang NAND (Gerbang NAND)

Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 harus semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NAND (NAND Gate)

Gerbang NOR (Gerbang NOR)

Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR Gate) 

Gerbang X-OR (Gerbang X-OR)

X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan-masukannya (Input) yang mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate)

Gerbang X-NOR (Gerbang X-NOR)

Seperti Gerbang X-OR, Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)

Pengertian Aljabar Boolean ~

Aljabar Boolean atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Boolean Algebra adalah matematika yang digunakan untuk menganalisis dan menyederhanakan Gerbang Logika pada Rangkaian-rangkaian Digital Elektronika. Boolean pada kenyataan merupakan Tipe data yang hanya terdiri dari dua nilai yaitu “True” dan “False” atau “Tinggi” dan “Rendah” yang biasanya dilambangkan dengan angka “1” dan “0” pada Gerbang Logika atau bahasa pemrograman. Aljabar Boolean ini pertama kali dikenalkan oleh seorang Matematikawan yang berasal dari Inggris pada tahun 1854. Nama Boolean sendiri diambil dari nama penemunya yaitu George Boole.

Penamaan Aljabar Boolean sendiri berasal dari nama seorang matematikawan asal Inggris bernama  George Boole . Dialah yang pertama kali mendefinisikan istilah itu sebagai bagian dari sistem logika pada pertengahan  abad ke-19 . Boolean adalah suatu data yang hanya mempunyai dua nilai. Yaitu benar atau salah (benar atau salah). Pada beberapa bahasa pemograman nilai benar yang bisa menyimpan 1 dan nilai teman.

Hukum Aljabar Boolean ~

Dengan menggunakan Hukum Aljabar Boolean ini, kita dapat mengurangi dan menyederhanakan Ekspresi Boolean yang kompleks sehingga dapat mengurangi jumlah Gerbang Logika yang diperlukan dalam rangkaian Digital Elektronika. Dibawah ini terdapat 6 tipe Hukum yang berkaitan dengan Hukum Aljabar Boolean.

Hukum Komutatif 

Hukum Komutatif menyatakan bahwa penukaran urutan variabel atau sinyal Input tidak akan berpengaruh terhadap Output Rangkaian Logika.

Contoh:

Perkalian (Gerbang Logika DAN)

XY = YX

Penjumlahan (Gerbang Logika OR)

X + Y = Y + X

Catatan: Pada penjumlahan dan perkalian, kita dapat menukarkan peringkat variabel atau dalam hal ini adalah sinyal Input, hasilnya akan tetap sama atau tidak akan mengubah keluarannya.

Hukum Asosiatif

Hukum Asosiatif pernyataan bahwa urutan perintah tidak akan berpengaruh terhadap Output Rangkaian Logika.

Contoh:

Perkalian (Gerbang Logika DAN)

W. (X. Y) = (W. X). Y

Penjumlahan (Gerbang Logika OR)

W + (X + Y) = (W + X) + Y

Catatan: Pada penjumlahan dan perkalian, kita dapat mengelompokan variabel dalam hal ini adalah urutan operasi logikanya, hasilnya akan tetap sama atau tidak akan mengubah keluarannya. Tidak peduli yang mana dihitung terlebih dahulu, hasilnya tetap akan sama. Tanda kurung hanya untuk mempermudah mengingat mana yang akan terlebih dahulu dilakukan.

Hukum Distributif

Hukum Distributif menyatakan bahwa variabel atau sinyal Input dapat disebarkan atau diubah urutan sinyalnya, perubahan tersebut tidak akan mempengaruhi Output Keluarannya.

Hukum DAN 

Disebut dengan Hukum AND karena pada hukum ini menggunakan Operasi Logika AND atau perkalian. Berikut ini contoh:

Hukum OR

Hukum ATAU menggunakn Operasi Logika ATAU atau Penjumlahan. Berikut ini adalah contoh:

Hukum Inversi

Hukum Inversi menggunakan Operasi Logika TIDAK. Hukum Inversi ini menyatakan jika terjadi Inversi ganda (kebalikan 2 kali) maka hasilnya akan kembali ke nilai yang dibangun.

Jadi, jika suatu masukan (input) diinversi (dibalik) maka akan diinversi. Namun jika diinversi sekali lagi, hasilnya akan kembali ke semula.

Mengapa gerbang NAND dan NOR disebut gerbang universal? Apa yang spesial dari dua gerbang ini?

Gerbang NAND dan NOR merupakan gerbang  universal , artinya hanya dengan menggunakan jenis gerbang NAND saja atau NOR saja dapat menggantikan fungsi dari 3 gerbang dasar yang lain (AND, OR, NOT). Multilevel  yaitu: dengan mengimplementasikan gerbang NAND atau NOR, akan ada banyak tingkat / tingkatan mulai dari sisi input sampai ke sisi output.

Keuntungan pemakaian NAND saja atau NOR saja dalam sebuah rangkaian digital adalah dapat memanfaatkan seluruh gerbang yang terdapat dalam sebuah IC, sehingga melindungi biaya dan tempat. Walaupun sebetulnya NAND dan NOR dapat dibentuk dengan menambahkan NOT diujung AND dan OR dalam prakteknya nanti gerbang NAND dan NOR ini dapat kita fungsikan untuk mengganti gerbang NOT, AND dan OR dengan menggunakan terori De Morgan. 

Penjelasan di atas terlihat bahwa gerbang NAND bisa kita jadikan sebagai gerbang NOT dengan cara melakukan penggabungan pada gerbang input NAND tesebut.

Bentuk modifikasi atau manipulasi dari gerbang NAND dan NOR mejadi gerbang logika dasar.

Uraian di atas dapat kita lihat bahwa ternyata gerbang NOR pun dapat kita jadikan sebagai gerbang NOT (Inverter Gate) dengan cara menggabungkan seluruh inputnya.

Pada penjelasan nomor 3 terlihat bahwa jika gerbang NAND pada outputnya kita sambungkan dengan gerbang NAND yang digabungkan inputnya, maka akan berfungsi sebagai gerbang AND. Sedangkan pada penjelasan no 4 terlihat jika pada output gerbang NOR kita sambungkan sebuah gerbang NOR yang inputnya digabungkan, maka prinsip kerjanya akan sama seperti gerbang OR. Berarti gerbang NAND bisa difungsikan sebagai gerbang AND dan gerbang NOR juga dapat difungsikan sebagai gerbang OR.

Pada penjelasan no 5 juga terlihat bahwa tidak hanya gerbang NAND saja yang bisa difungsikan sebagai gerbang AND, ternyata gerbang NOR pun bisa difungsikan sebagai gerbang AND dengan cara penyusunan seperti gambar di atas.

Pada penjelasan atau 6 juga terlihat bahwa gerbang NAND pun bisa juga dijadikan sebagai gerbang OR dengan cara penyusunan seperti gambar di atas. Untuk mempermudah kita dalam mengingatnya, baik baik kita lihat tabel ringkasan padananan gerbang NAND dan NOR berikut ini.