Membuat LED 7 Segment Shift Register 74HC595 ULN2003

LED 7 Segment Shift Register 74HC595 ULN2003

Pada proyek sebelumnya dikarenakan saya masih memiliki banyak stok LED maka sayang sekali jika tidak dimanfaatkan secara maksimal untuk itu saya kembali membuat proyek yang sama seperti sebelumnya yaitu sebuah proyek led 7 segment dengan susunan led pada setiap segment nya, perbedaan dari proyek sebelumnya adalah penggunaan shift registernya yaitu jikalau proyek sebelumnya menggunakan shift register berjenis CMOS CD4094 maka pada proyek kali ini saya akan menggunakan shift register berjenis TTL 74HC595 ini dimaksudkan juga agar proyek serupa menjadi lebih fleksibel penggunaanya tidak berfokus kepada satu jenis shift register saja.

Karena sama-sama menggunakan shift register meskipun berbeda jenis akan tetapi perintah input sama-sama alhasil pada prakteknya bisa digunakan secara bersamaan namun untuk power supply nya tetap menggunakan tegangan 5 volt mengacu kepada tegangan yang direkomendasikan untuk shift register 74HC595 meskipun untuk jenis shift register CMOS CD4094 bisa sampai maksimal 15 volt akan tetapi susunan led saya buat untuk digunakan pada tegangan 5 volt juga.

Rangkaian led 7 segment ini bisa digunakan untuk berbagai keperluan dalam setiap projek misalnya projek jam digital, proyek stopwatch, proyek jws ataupun proyek-proyek lainnya yang mengharuskan penggunaan display 7 segment, nah dibawah ini saya tampilkan skema led 7 segment yang menggunakan IC shift register 74HC595 dan juga saya tampilkan juga layoutnya yang telah saya desain namun membuatnya dalam dual layer karena saya tidak akan membuat sendiri pcbnya melainkan akan saya cetak di situs PCBWay.com.

Skema Modul LED seven segment 74HC595

Layout Modul LED seven segment 74HC595

Untuk download atau cetak langsung pcbnya di situs PCBWay.com file gerber nya silakan download dibawah ini.

Seperti terlihat diatas desain pcb led 7 segment 74HC595 ini saya rancang menggunakan dual layer karena saya tidak akan membuat pcb sendiri melainkan akan saya cetak di situs PCBWay.com karena kemudahan dan biaya cetak yang relatif terjangkau yakni hanya sebesar 5 dolar saya bisa mendapatkan 5 bahkan 10 keping pcb makanya saya setiap bikin pcb selalu dicetak disana, eh iya satu lagi jika belum pernah cetak pcb disana dan ingin mencoba maka ketika daftar akun PCBWay untuk pertama kalinya maka akan ada saldo welcome bonus sebesar 5 dolar untuk biaya cetak pertamamu, jadi biaya cetak pertamamu adalah seolah gratis jadi silakan daftar akun PCBWay sekarang juga melalui tautan ini.

PCBWay.com

Dapatkan saldo welcome bonus untuk pendaftar pertama

PCB Modul LED seven segment 74HC595

Setelah pesanan paket pcb dari PCBWay datang maka untuk yang penasaran seperti apa maka saya buatkan video unboxing nya dan biasanya sekali pesan saya langsung 2 sampai 3 desain pcb sekaligus dan juga ditambah dengan beberapa modul sensor-sensor dan lain sebagainya mari kita simak dulu video unboxingnya berikut ini.

Nah setelah itu lanjut kepada perakitan led 7 segment 74HC595 tadi yang dengan tujuan yaitu untuk memanfaatkan stok led yang saya miliki meskipun bekas namun sangat layak pakai karena memang masih bagus hanya saja saya harus melepaskan lednya satu persatu dulu lalu memasangnya pada pcb baru ini, komponen lainnya hanya resistor dan dua IC, satunya shift register 74HC595 dan ic penguat ULN2003, penggunaan ic shift register ini untuk meminimalisir penggunaan pin Input maupun pin output jadi hanya tiga pin perintah saja yakni pin DATA, CLOCK & LATCH sehingga lebih irit dalam penggunaan pin Arduino nya dan juga rangkaian bisa di kaskada sepanjang yang kita mau jadi penggunaan led 7 segment 74HC595 ini lebih fleksibel digunakan untuk proyek apapun yang membutuhkannya.

Setelah dirakit menjadi tiga modul enam digit maka hasilnya sempurna untuk menampilkan keseluruhan waktu, selain menampilkan keseluruhan waktu saya juga menampilkan tanggal disetiap detik ke 20 dan detik ke 40 dan juga untuk mengatur waktunya bisa menggunakan Aplikasi Android lewat Bluetooth HC-05 agar lebih mudah menyinkronkan waktunya secara otomatis sesuai waktu yang ada pada ponsel android.

Dibawah ini saya tampilkan kode program arduino. Karena ukurannya cukup kecil program jam digital ini bisa menggunakan mikrokontroller atmega8 (Arduino NG/Older dengan chip atmega8 lihat caranya pada video dibawah), kode program saya pisah untuk program utama dan program parameter bluetooth nya.

Kode program atau sketch jam digital led seven segment 74HC595 yang sama dengan kode program led seven segment CD4094


#include 
#include 

#define DATA 4    //DS=====jam
#define CLK 3     //SH_CP
#define LATCH 2   //ST_CP

//#define led 13 //led detik

unsigned char h1, h2, m1, m2, s1, s2, d1, d2, mo1, mo2, y1, y2, y3, y4;

//                    0       1     2     3     4     5     6     7     8     9
//byte digit_1[10] = {0xBD, 0x90, 0xA7, 0xB6, 0x9A, 0x3E, 0x3F, 0xB0, 0xBF, 0xBE}; //CA
//byte digit_2[10] = {0xBD, 0x90, 0xA7, 0xB6, 0x9A, 0x3E, 0x3F, 0xB0, 0xBF, 0xBE};

//====================================
byte digit_1[10] = {0xA0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}; //CA
///byte digit_2[10] = {0x40, 0xF9, 0x24, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90};

//byte digit_1[10]= {0x3F, 0x06,0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F}; //CC
//byte digit_2[10]= {0x3F, 0x06,0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};

//Blue tooth Pram Receive
char        CH_Prm[155];

void setup() {

  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  rtc.begin();

  pinMode(DATA, OUTPUT);
  pinMode(CLK, OUTPUT);
  pinMode(LATCH, OUTPUT);

  //pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  //tampil_detik();
  show_jam();
}

void show_jam()
{
  DateTime now = rtc.now();

  int s = now.second();
  int m = now.minute();
  int h = now.hour();

  s1 = s % 10;
  s2 = s / 10;
  m1 = m % 10;
  m2 = m / 10;
  h1 = h % 10;
  h2 = h / 10;

  digitalWrite(LATCH, LOW);
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[s1]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[s2]); // digitOne
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[m1]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[m2]); // digitOne
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[h1]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[h2]); // digitOne
  digitalWrite(LATCH, HIGH);
//Menampilkan tanggal setiap detik ke 20 dan detik ke 40
  if (((s2 == 2)&&(s1 == 0)) || ((s2 == 4)&&(s1 == 0))) {
    displayOff();
    delay(100);
    show_tgl();
    delay(2000);
    displayOff();
    delay(250);
  }
}

void show_tgl()
{
  DateTime now = rtc.now();

  int y = now.year();
  int mo = now.month();
  int d = now.date();

  y1 = y % 10;
  y2 = (y / 10) % 10;
  y3 = (y / 100) % 10;
  y4 = (y / 1000) % 10;
  mo1 = mo % 10;
  mo2 = mo / 10;
  d1 = d % 10;
  d2 = d / 10;

  digitalWrite(LATCH, LOW);
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[y1]); // digit_6
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[y2]); // digit_5
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[mo1]); // digit_4
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[mo2]); // digit_3
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[d1]); // digit_2
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, ~digit_1[d2]); // digit_1
  digitalWrite(LATCH, HIGH);
}

void displayOff()
{

  //digitalWrite(LATCH, LOW);
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitOne
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitOne
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitTwo
  shiftOut(DATA, CLK, MSBFIRST, digit_1[8]); // digitOne
  digitalWrite(LATCH, HIGH);
}

Dibawah ini merupakan kode program parameter bluetooth untuk pengaturan jam



byte tgl, bln, thn, jam, mnt, dtk, hri;

void serialEvent()
{
  int prm_idx = 0;
  char bchar;

  bchar = Serial.peek();
  while ((bchar != '\n') and (prm_idx < 149))
  {
    if (Serial.available())
    {
      bchar = (char)Serial.read();
      CH_Prm[prm_idx] = bchar;
      prm_idx ++;
    }
  }
  CH_Prm[prm_idx - 1] = '\0';
  LoadPrm();
}

void LoadPrm()
{
  String BT_Param;
  if (CH_Prm[0] == 'S' and CH_Prm[1] == 'D' and CH_Prm[2] == 'T')
  {
    BT_Param = String(CH_Prm);
    tgl  = byte(BT_Param.substring(3, 5).toInt())  ;
    bln  = byte(BT_Param.substring(5, 7).toInt()) ;
    thn = byte(BT_Param.substring(7, 9).toInt()) ;
    jam = byte(BT_Param.substring(9, 11).toInt()) ;
    mnt = byte(BT_Param.substring(11, 13).toInt()) ;
    dtk = byte(BT_Param.substring(13, 15).toInt());
    hri = byte(BT_Param.substring(15, 16).toInt()) ;
    DateTime dt(thn, bln, tgl, jam, mnt, dtk, hri);

    rtc.setDateTime(dt);
  }
}

Kedua sketch diatas bisa di download pada tautan ini.

Proses pembuatan Led 7 segment 74HC595 ini saya dokumentasikan dalam sebuah video di channel youtube Fareed Clarity sebagai bahan referensi atau yang lainnya. Marilah kita simak video perakitan hingga tesnya dibawah ini.