## Papan Pergantian Pemain Sepak Bola Berbasis Digital Menggunakan
IC4072 dan IC7447
Teguh Arifianto Program Studi Teknik Informatika, STMIK Yadika Bangil teguh.arifianto.1988@stmik-yadika.ac.id

## ABSTRAK
Semua  rangkaian  elektronika  pada  umumnya  menggunakan  komponen  tabung hampa (vaccum tube) atau komponen diskrit seperti dioda dan transistor. Terkait dengan  perkembangan  teknologi  dalam  bidang  elektronika,  baik  rangkaian maupun komponen mengalami perkembangan yang begitu pesat. Sehingga setiap rangkaian elektronika dibentuk oleh komponen semikonduktor yang disebut sistem digital.  Di  dalam  dunia  olahraga,  konsep  digital  dapat  diterapkan.  Salah  satunya adalah olahraga sepak bola. Di dalam sepak bola, papan angka sangat dibutuhkan. Hal  tersebut  untuk  memudahkan  pergantian  pemain  oleh  sebuah  tim.  Sebagian stadion  di  Indonesia  masih  menggunakan  papan  pergantian  pemain  secara manual.  Dalam  perkembangan  rangkaian  pergantian  pemain  saat  ini  masih menggunakan mikrokontroler. Namun, di dalam rangkaian mikrokontroler tersebut terdapat  banyak  kelemahan  antara  lain,  efisiensi  penggunaannya  kurang  begitu baik karena hanya untuk menampilkan angka 0 sampai 9 menggunakan bahasa pemrograman  komputer.  Penggunaan  papan  angka  berbasis  IC  (Integrated Circuit)  lebih  sederhana karena  dalam  pembuatannya tidak memerlukan bahasa pemrograman  hanya  menggunakan  rangkaian  dasar  elektronika.  Apabila  dalam kerusakannya  lebih  mudah  ditangani  dan  tidak membutuhkan  banyak  biaya  dan waktu.  Rangkaian  ini  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk  mempermudah penggantian  pemain  sepak  bola  berbasis  digital  dengan  tampilan  berupa  angka pada seven segment.
Kata Kunci: rangkaian elektronika, dioda, transistor, sistem digital, sepak bola, mikrokontroler, IC (Integrated Circuit), seven segment

## PENDAHULUAN
Di zaman sekarang ini teknologi berkembang dengan pesat dan mencakup segala bidang seperti bidang elektro, pendidikan, olahraga,  kedokteran,  dan  lain-lain. Pada  awal  teknologi  ditemukan, hampir  semua  elektronik  umumnya menggunakan tabung hampa (vaccum  tube)  atau  komponen diskrit  seperti  dioda  dan  transistor, sehingga semua peralatan elektronik  secara  fisik  bentuknya besar. Kemajuan teknologi sekarang ini setiap rangkaian elektronik  dibentuk  oleh  komponen semikonduktor  yang  disebut  sistem digital. Hal ini memungkinkan seseorang dapat membuat rangkaian peralatan elektronik hanya dengan menghubungkan beberapa buah chip/modul IC (Integrated  Circuit)  tanpa  harus memikirkan sistem perkabelan yang ada  di  dalam  rangkaian  tersebut. Karena  semakin  majunya teknologi, terutama dengan diterapkannya prinsip-prinsip  yang  menggunakan komponen semikonduktor yang dapat dipergunakan sebagai peralatan  saklar  (switching  device). Sistem  saklar  ini  merupakan  suatu sistem  yang  dapat  dipergunakan sebagai  dasar  dalam  pembuatan peralatan yang dapat bekerja secara otomatis.  Sistem  saklar  prinsip kerjanya  adalah  berdasarkan  ada dan  tidaknya  aliran  listrik.  Demikian pula  peralatan  elektronika  mutakhir seperti jam digital, komputer,
kalkulator,  papan  digital,  dan  lain- lain  yang  dirancang  menggunakan sistem  logika  yang  pada  dasarnya juga  menggunakan  sistem  saklar atau switching device.
Dalam dunia olahraga, konsep  digital  dapat  diterapkan. Salah  satunya  adalah  olahraga sepak  bola.  Permainan  sepak  bola pada  khususnya  dibahas  dalam
penulisan ini dan permainan olahraga  lainnya  pada  umumnya. Pergantian  pemain  merupakan  hal yang pasti dilakukan dalam pertandingan  sepak  bola.  Sebagian kecil stadion yang berada di Indonesia,  dalam  hal  pergantian pemain  khususnya  papan  angka yang  digunakan  masih  berbasis mikrokontroler. Dalam penggunaannya  terdapat  10  switch serta  dapat  menghemat  catu  daya. Namun, dalam penggunaan mikrokontroler juga terdapat kekurangan yaitu efisiensi penggunaannya  kurang  begitu  baik karena  hanya  untuk  menampilkan angka  0  sampai  9  menggunakan bahasa pemrograman komputer serta biaya yang dikeluarkan sangatlah  besar.  Kerusakan  dalam mikrokontroler sulit ditangani karena dalam perbaikan membutuhkan sebuah code untuk menanganinya. Penggunaan IC dalam rangkaian papan pergantian pemain sangatlah diperlukan karena penggunaan IC lebih efisien daripada penggunaan mikrokontroler. Untuk memunculkan angka 0-9 dengan menggunakan IC, cukup hanya menggunakan elektronika dasar. Biaya yang dibutuhkan  lebih  murah.  Kerusakan yang dialami mudah ditangani karena  tidak  menggunakan  code komputer. Human error dalam penggunaan mudah ditangani seketika.  Namun,  penggunaan  IC juga  terdapat  kelemahan yaitu dalam  penggunaan  memerlukan catu  daya  yang  boros.  Teknik switching yang lebih banyak karena menggunakan 36 switch. Rangkaian ini dapat memberikan kemudahan dalam
pergantian  sepak  bola.  Selain  itu, rangkaian  ini  dapat  meningkatkan efisiensi waktu dalam pertandingan.

## TINJAUAN PUSTAKA
Dalam tinjauan pustaka ini akan dibahas konsep dan teori-teori dasar yang berhubungan
dengan pembuatan  papan  angka  berbasis digital.

## Perancangan Sistem
Rangkaian  pergantian  pemain sepak  bola  ini  terdiri  dari  kabel, papan  PCB,  IC4072,  IC7447,  dan seven segment . Dimana kabel di sini digunakan  sebagai  penghantar  arus listrik  ke  tiap  komponen  input  IC.
Papan PCB digunakan untuk membuat  jalur  dari  sebuah input IC ke output atau  dari output yang sebelumnya  akan  dimasukkan  ke input rangkaian  selanjutnya.  Berikut ini  merupakan  alat  yang  sangat berpengaruh  bagi  rangkaian  papan pergantian  pemain  yaitu  terdiri  dari IC4072, IC7447, dan seven segment .
IC (Integrated Circuit) IC  ( Integrated  Circuit )  adalah suatu  media  yang  berisi  berbagai macam  komponen  elektronika  yang terintegrasi  dan  terhubung  satu dengan  lainnya  sedemikian  rupa untuk  melaksanakan  suatu  fungsi tertentu [1].
Gambar 1. IC ( Integrated Circuit )
IC  digunakan  untuk  beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik  agar  mudah  dirangkai menjadi  peralatan  yang  berukuran
relatif  kecil.  Sebelum  adanya  IC, hampir  seluruh  peralatan  elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen ( individual )  yang  dihubungkan  satu sama  lainnya  menggunakan  kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis. Ditinjau dari segi bahan baku, IC dibalut dalam kemasan ( packages )  tertentu  agar  dapat terlindungi dari gangguan luar seperti terhadap  kelembaban  debu  dan kontaminasi zat lainnya. Kemasan IC dibuat  dari  bahan ceramic dan plastic ,  serta  didesain  untuk  mudah dalam pemasangan
dan penyambungannya. IC dapat bekerja dengan diberikan catuan tegangan 5 – 12 volt sesuai dengan tipe IC nya.

## Gerbang Logika OR 4 Input
Gerbang OR ini  mempunyai fungsi dual 4 in  OR dengan  4  buah input dan 2 gerbang. Untuk gerbang OR dengan  4 input dan  1 output , akan  bernilai  1  bila  dari  salah  satu keempat input atau  semua input tersebut bernilai 1 (tabel 1).
(a) (b) Gambar 2. Simbol (a) dan IC (b) logika OR dengan 4 input Pada  gambar  di  atas  (IC4072), 01 dan 02 adalah output . I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8  adalah input . Untuk VSS sama  dengan VCC (+), VDD sama dengan GND (-)
sedangkan untuk NC tidak digunakan atau not conector .
Tabel kebenaran logika dual 4 in OR yaitu:
Tabel 1. Truth table OR dengan 4 input Input Output Kondisi A  B  C  D Y 0 0 0 0 0 Mati 0 0 0 1 1 Hidup 0 0 1 0 1 Hidup 0 0 1 1 1 Hidup 0 1 0 0 1 Hidup 0 1 0 1 1 Hidup 0 1 1 0 1 Hidup 0 1 1 1 1 Hidup 1 0 0 0 1 Hidup 1 0 0 1 1 Hidup 1 0 1 0 1 Hidup 1 0 1 1 1 Hidup 1 1 0 0 1 Hidup 1 1 0 1 1 Hidup 1 1 1 0 1 Hidup 1 1 1 1 1 Hidup Rangkaian Kombinasional Rangkaian kombinasional adalah  rangkaian  digital  yang  nilai output seluruhnya  bergantung  pada kombinasi  nilai-nilai inputnya pada saat tersebut. Rangkaian kombinasional tidak dipengaruhi oleh segi historis dari  rangkaian  seperti halnya rangkaian sekuensial. Rangkaian kombinasional terdiri atas blok –blok  gerbang  logika  dasar seperti gerbang AND , OR , dan NOT , serta beberapa gerbang logika lainnya  yang  dikombinasikan  untuk mendapatkan nilai keluaran tertentu.
Gambar 3. Contoh rangkaian kombinasional
Tabel 2. Sistem bilangan digital Sistem Radiks (r) Himpunan Digit Desimal 10 {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} Biner 2 {0,1} Oktal 8 {0,1,2,3,4,5,6,7} Heksa desimal 16 {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F}

## Rangkaian  BCD  (Binary  Code Decimal)
Untuk  menghubungkan  antara perhitungan  yang  dilakukan  oleh manusia  dengan  perhitungan  yang dilakukan  oleh  sistem  digital  perlu adanya  suatu  sistem  yang  dapat melakukan perubahan (konversi) dari bentuk  biner  ke  dalam  bentuk desimal.  Perubahan  tersebut  dapat dilakukan dengan menggunakan sistem  sandi  atau  kode.  Salah  satu sistem  sandi  yang  dipergunakan untuk  merubah  dari  bilangan  biner menjadi  bilangan  desimal  disebut sandi BCD ( binary code decimal ).
Untuk menyandi bilangan-
bilangan  desimal  dapat  dilakukan dengan menggunakan angka biner 4 bit  ( binary  digit )  sehingga  akan diperoleh 16 kemungkinan kombinasi 4 bit bilangan biner.
Gambar 4. IC logika BCD
Gambar 5. Display seven segment
Tabel 3. Konversi biner ke
hexadesimal dan desimal Biner Hexadesimal Desimal 0000 0 0 0001 1 1 0010 2 2 0011 3 3 0100 4 4 0101 5 5 0110 6 6 0111 7 7 1000 8 8 1001 9 9 1010 A 10 1011 B 11 1100 C 12 1101 D 13 1110 E 14 1111 F 15 Seven Segment Seven segment merupakan rangkaian pendisplay angka  yang terdiri  dari  beberapa  dioda  cahaya (LED) yaitu LED untuk pembentukan angka  dan  satu  LED  sebagai  titik seperti pada gambar 5. Ada dua jenis LED berdasarkan kaki yang di pakai bersama-sama ( common ), yaitu common anoda dan common katoda. Untuk memudahkan dalam
menyalakan seven segment , maka di butuhkan  decoder  khusus  untuk mengkodekan dari kode biner menjadi kode-kode biner yang sesuai untuk membentuk display angka. Ada dua driver umum  yang  dipakai sebagai decoder ke seven  segment yaitu BCD to seven segment dengan menggunakan IC7447 dan IC7432

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Papan  pergantian  pemain  ini menggunakan  IC4072,  IC7447,  dan seven  segment.  IC4072  (2  gerbang OR  dengan  4  input)  merupakan komponen rangkaian yang
menggunakan  gerbang  OR.  Jika salah  satu  atau  semua  inputan bernilai  1,  maka  output  bernilai  1
(tabel 1). Rangkaian ini
menggunakan  IC4072  sebab  dalam
perakitan  ini  tidak  membutuhkan banyak komponen IC4072.
IC7447 merupakan
komponen  rangkaian  BCD  (binary code  decimal)  yang  berguna  untuk mengkonversi  bilangan  biner  ke desimal.  Input  dari  IC4072  yang masih  dalam  sistem  bilangan  biner akan  dikonversi  ke  desimal  melalui input  dari  IC7447  yang  kemudian hasil dari output dihubungkan ke kaki
- kaki seven segment. Seven segment disini berguna  untuk  menampilkan  hasil output yang telah dikonversi (biner ke desimal). Seven segment merupakan rangkaian  pendisplay  angka  yang terdiri  dari  beberapa  dioda  cahaya (LED) yaitu LED untuk pembentukan angka  dan  satu  LED  sebagai  titik. Ada dua jenis LED untuk berdasarkan kaki yang di pakaibersama-sama (common), yaitu common anoda dan common katoda.

## SIMPULAN DAN REKOMENDASI
Setelah  menyelesaikan  uji coba  pada  rangkaian  sistem  digital, maka dapat diambil kesimpulan yaitu IC4072  dapat  digunakan  dalam perakitan papan digital karena IC4072  terdiri  dari  2  gerbang  OR dengan  4  inputan  sehingga  tidak membutuhkan  banyak  komponen IC4072.
IC7447 dapat digunakan untuk  mengkonversi  bilangan  biner menjadi bilangan desimal. Penggunaan  IC  dalam  rangkaian  ini lebih  efisien  daripada  menggunakan mikrokontroler. Biaya yang dibutuhkan lebih murah dan
kerusakan  yang  dialami  seperti human  error  dapat  segera  ditangani seketika  tanpa  harus  menggunakan code  komputer  sehingga  dapat meningkatkan  efisiensi  waktu  dalam pertandingan.
Tabel 4. Hasil uji coba rangkaian sistem digital
Input (IC7447) Hexadesimal Desimal Display Seven Segment D C B A Papan Breadboard Electronics Workbench 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 2 2 0 0 1 1
3 3 0 1 0 0
4 4 0 1 0 1 5 5 0 1 1 0
6 6 0 1 1 1 7 7 1 0 0 0
8 8 1 0 0 1
9 9

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A. D. W. Sumari. “Teknologi Integrated Circuit (IC) : Menuju Airforce Industry”. 1999.
[2] D. Rusmadi. “Digital & Rangkaian”. Bandung: CV.Pionir Jaya. 2000.
[3] F. Kurniawan. “Sistem Digital Konsep dan Aplikasi”.
Yogyakarta: Gava Media. 2005.
[4] L. R. Tokheim. “Elektronika Digital”. Jakarta: Erlangga. 1990.
[5] Modul Praktikum Rangkaian
Digital. Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas
Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
[6] Modul Praktikum Sistem Digital. Laboratorium Sistem Digital, Program Studi Teknik Informatika, Universitas
Trunojoyo. 2010.
[7] Modul Teknik Digital. Laboratorium Teknik Digital, Yayasan Sandhykara Putra Telkom, SMK Telkom Sandhy
Putra Malang. 2008.
[8] P. Allen. “The Practice of Analog IC Design”. IEEE Santa Clara Valley Solid-State Circuits Chapter. May 13,
2004.
[9] P. I. Santoso. “Teknik Digital”. Yogyakarta: Andi. 2001.
[10]  S. Febriyanto, R. Regustus. “Analisis Gerbang Logika
Analog NOR Dengan Software Simulasi EWB512”. Laboratorium Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Bengkulu. 2008.
[11] S. W. Jones. “Introduction to Integrated Circuit Technology (Fourth Edition)”. IC
Knowledge LLC.