Bagaimana Cara Kerja Komponen pada Kalkulator

Cara Kerja Komponen Kalkulator

Kalkulator digital merupakan sebuah alat bantu hitung untuk membantu melakukan perhitungan matematis secara cepat melalui sebuah chip komputer. Kalkulator sebenarnya memilki banyak jenis, namun kalkulator modern yang cara kerja komponennya kita bahas pada artikel ini adalah kalkulator digital.

Kalkulator digital di Indonesia memberikan manfaat kepada berbagai profesi di Indonesia. Salah satunya adalah pekerja di sektor informal seperti kasir toko kelontong hingga penjual di pasar. Melalui bentuknya yang kacil dengan sumber daya baterai yang tahan hingga bertahun-tahun, kalkulator digital masih menjadi primadona hingga saat ini.

Namun bagaimana mungkin sebuah alat yang kecil mampu melakukan perhitungan secara cepat dan akurat. Penasaran dengan cara kerja kalkulator digital ? Artikel ini akan memenuhi rasa penasaran anda terkait bagaimana cara kerja komponen pada kalkulator digital.

Daftar Isi

• Komponen Kalkulator 
• a.Komponen Utama
• b.Komponen Pendukung
• Bagaimana Cara Kerja Kalkulator
• a.Cara Kalkulator Memanipulasi Angka
• b.Apa Itu biner?
• c.Bagaimana Cara Kerja Mengubah Biner Menjadi Angka ?
• d.Mengkombinasikan Biner dengan Gerbang Logika
• Kesimpulan

Komponen Kalkulator

Sebagian besar komponen penyusun kalkulator terbuat dari material plastik. Material plastik merupakan komponen penyusun tombol dan chasing sebagai tempat untuk melindungi teknologi kunci dari kalkulator.

Komponen pada kalkulator terdiri atas komponen mekanik dan elektronik yang terhubung menjadi satu kesatuan. Komponen tersebut saya pisahkan menjadi komponen utama dan komponen pendukung berdasarkan proporsinya dalam mendukung kalkulator untuk dapat beekerja sesuai fungsinya.

Komponen Utama

Pada kalkulator terdapat teknologi kunci atau komponen utamayang menentukan sebuah kalkulator dapat bekerja sebagaimana mestinya. Apabila salah satu komponen ini mengalami kerusakan, kalkulator tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Komponen utama pada kalkulator terdiri atas layar, chip processor, sensor keyboard dan baterai lithium.

Layar Kalkulator

Pada kalkulator terdapat layar persegi panjang yang menunjukkan hasil perhitungan angka. Layar tersebut pada dunia elektronika dikenal dengan istilah seven segment.

Layar Kalkulator

Penggunaan seven segment pada kalkulator memiliki keunggulan dalam hal penggunaan daya baterai yang rendah.

Chip Processor / Integrated Circuit

Di dalam kalkulator, proses pengolahan angka diatur sedemikian rupa oleh sebuah chip atau integrated circuit.

Integrated Circuit Kalkulator

Semakin rumit proses perhitungan yang dapat dilakukan oleh kalkulator, maka semakin canggih juga chip yang dimilikinya.

Sensor Keyboard Kalkulator

Pada kalkulator terdapat sebuah papan PCB (Printed Circuit Board) yang dilengkapi oleh sensor dan memiliki fungsi untuk menerima input dari tombol.

Sensor Keyboard Kalkulator 

Agar proses input terjadi, permukaan PCB harus dilapisi oleh membran keyboard terlebih dahulu.

Baterai Lithium

Daya utama pada kalkulator yakni menggunakan baterai lithium ion sebesar 3 Volt.

Baterai Lithium Kalkulator

Baterai lithium ini dapat bertahan hingga bertahun-tahun lamanya karena penggunaan daya pada kalkulator digital cukup rendah.

Komponen Pendukung

Selain komponen utama terdapat komponen pendukung sebagai pelengkap cara kerja kalkulator. Apabila salah satu komponen pendukung tidak berfungsi, kalkulator masih bisa berfungsi, hanya saja tidak begitu maksimal. Komponen pendukung pada kalkulator terdiri atas tombol, chasing, serta membran keyboard.

Tombol Kalkulator

Pada kalkulator dilengkapi papan ketik atau keyboard dalam bentuk tombol sebagai inputan angka maupun operasi matematika.

Tombol Keyboard pada Kalkulator

Tombol pada kalkulator tersebut terhubung langsung ke membran keyboard sebelum dibaca oleh sensor pada PCB.

Membran Keyboard Kalkulator

Antara tombol keyboard kalkulator dan PCB, terdapat sebuah membran lapisan dari karet. Tujuannya agar input dari tombol keyboard yang berasal dari material plastik tidak merusak papan PCB ketika ditekan.

Membran Keyboard Kalkulator

Chasing Kalkulator

Komponen elektronika pada kalkulator sangat rentan terhadap benturan, gesekan maupun medan magnet. Pada kalkulator terdapat chasing sebagai pelindung komponen elektronika tersebut agar terhindar dari kerusakan.

Chasing Kalkulator

Sebagian besar chasing kalkulator merupakan material plastik. Tujuannya agar kalkulator tetap ringan dan memiliki biaya produksi yang murah.

Bagaimana Cara Kerja Kalkulator

Setelah kita mengetahui komponen di dalam kalkulator, selanjutnya bagaimana cara kerjanya?  Kalkulator dapat membantu kita dalam melakukan perhitungan karena memiliki sebuah chip processor atau nama lainnya integrated circuits. Pada chip tersebut terdapat banyak transistor dan berbagai peralatan elektrononik untuk membantu perhitungan matematis.

Secara sederhana proses perhitungan kalkulator pada umumnya adalah kali, bagi, tambah dan kurang. Namun, semakin banyak transistor yang terkandung di dalam chip maka kalkulator akan semakin canggih.

Chip sebagai komponen dalam kalkulator sebenarnya tidak serta merta mengolah atau melakukan manipulasi perhitungan menggunakan angka yang kita kenal saat ini. Chip tersebut bekerja menggunakan sistem biner. Apa itu biner ? Pada artikel di bawah nanti saya akan coba jelaskan lebih lanjut. 

Secara singkat, setelah chip berhasil melakukan perhitungan, maka hasilnya akan dikonversikan kembali ke angka yang kita kenal saat ini dari bilangan 0, 1 hingga 9. Angka tersebut akan tampil pada layar LCD pada kalkulator agar nampak oleh penglihatan manusia.

Cara Kalkulator Memanipulasi Angka

Sejauh ini kita telah melihat dengan cara sederhana apa yang terjadi di dalam kalkulator, tapi kita belum bagaimana cara kalkulator menggabungkan atau menambah dua buah angka pada sebuah layar.

Menambahkan Angka Kalkulator

Singkatnya, proses ini melibatkan representasi bilangan desimal dalam bentuk biner dan mengkombinasikan dengan rangkaian listrik yang dikenal sebagai gerbang logika (logic gates).

Apa Itu Biner?

Untuk menganalogikan sebuah biner, katakanlah Anda memiliki setumpuk koin dan Anda ingin memberi tahu saya seberapa kaya Anda. Anda dapat menunjukkan tumpukannya, saya dapat melihatnya, dan jika saya melihat banyak koin, saya akan menyimpulkan bahwa Anda kaya.

Tetapi bagaimana jika saya tidak berada di sana untuk melihat tumpukan itu? Kemudian Anda dapat menggunakan simbol untuk mewakili koin, dan itulah angka: simbol yang menunjukkan jumlah. Manusia bekerja pada angka dalam format desimal (angka 0–9) sebagian besar yang diyakini karena kita memiliki sepuluh jari tangan dan kaki untuk menghitung. 

Jika ada sembilan belas koin, Anda dapat menggunakan dua simbol "1" dan "9" yang ditulis bersama: 19. Jika digabungkan, itu berarti 1 × 10 ditambah 9 × 1 = 19. Begitulah cara kerja desimal menggunakan sistem 10 simbol. Tapi Anda juga bisa menggunakan simbol lain.

Selama satu abad terakhir ini, komputer dan kalkulator telah dibangun dari berbagai perangkat switching yang dapat berada di satu posisi atau lainnya. Sama seperti tombol lampu, mereka "hidup" atau "mati".

Bagaimana Cara Kerja Mengubah Biner Menjadi Angka ?

Oleh karena itu, komputer dan kalkulator menyimpan dan memproses angka menggunakan apa yang disebut kode biner, yang hanya menggunakan dua simbol (0 dan 1) untuk mewakili angka apa pun. Jadi dalam kode biner, angka 19 tertulis 10011 yang artinya (1 × 16) + (0 × 8) + (0 × 4) + (1 × 2) + (1 × 1) = 19. Rumit yaak :P

Biner pada Kalkulator

Melalui kode biner ini Anda dapat merepresentasikan bilangan desimal apa pun dengan serangkaian sakelar yang aktif atau tidak aktif, sempurna untuk sebuah kalkulator atau komputer.

Hal pertama yang harus dilakukan kalkulator Anda adalah mengonversi bilangan desimal yang Anda masukkan menjadi bilangan biner yang dapat digunakan, dan itu dilakukan dengan menggunakan (cukup) rangkaian sederhana yang disebut encoder BCD (binary coded decimal).

Binary Coded Decimal pada Kalkulator

Sumber Explain That Stuff

Penjelasan Animasi: Bagaimana encoder BCD kalkulator mengubah input desimal dari keyboard menjadi output biner. Jalur output dipicu oleh gerbang OR (dijelaskan di bawah) yang terhubung ke jalur input, sehingga setiap jalur output akan terpicu jika satu atau lebih jalur input yang terhubung dengan mengirimkan sebuah arus.

Ini lebih sederhana daripada kedengarannya , dan animasi di atas ini menunjukkan cara kerjanya untuk angka 1–9. Ada 10 tombol "input" (saya telah menghilangkan nol-nya) yang dihubungkan ke empat jalur output. 

Setiap input dihubungkan sedemikian rupa sehingga memicu satu atau lebih output, sehingga proses konversi secara efektif terjadi melalui pola pengkabelan. Misalnya, tombol 1 memicu hanya garis di sebelah kanan, memberi kita output 0001 dalam biner, sementara tombol 7 memicu tiga dari empat baris yang memberi kita 0111 dalam biner (4 + 2 + 1).

Mengkombinasikan Biner dengan Gerbang Logika

Mari kita coba menggunakan contoh sederhana dengan menjumlahkan angka 3 dan angka 2, misalnya 3 + 2 = 5. Pertama, kita menggunakan penjumlahan bilangan biner dengan mengkonversikan masing-masing angka tersebut ke bilangan biner.

Angka 3 apabila dikonversikan menjadi biner adalah 11, (dengan angka 3 apabila dijabarkan = 1 × 2 + 1 × 1) ditambah bilangan biner 10 (dengan angka 2 apabila dijabarkan = 1 × 2 + 0 × 1) ditambah bilangan biner 101 (dengan angka 5 apabila dijabarkan = 1 × 4 + 0 × 2 + 1 × 1).

Setelah kita mengkonversikan bilangan tersebut, kita menjumlahkannya menggunakan gerbang logika. Gerbang logika adalah sebuah logika pada rangkaian listrik yang dapat berfungsi sebagai tombol on of untuk menghidupkan maupun mematikan pola tertentu.

Gerbang logika pada penjumlahan di atas merupakan rangkaian listrik sederhana yang membandingkan dua angka sebagai input dan menghasilkan output. Beberapa gerbang logika yang paling umum adalah OR, AND, NOT, dan XOR. Untuk mempelajari gerbang logika dibutuhkan waktu terpisah dari artikel cara kerja komputer digital karena membutuhkan beberapa teori tambahan.

Rekomendasi Kalkulator

Bagi Anda yang mencari kalkulator saintifik dengan harga murah, kami merekomendasikan kalkulator Deli dari Toko Online berikut ini

Beli Kalkulator Saintifik Deli

 

 

Kesimpulan

Kesimpulannya, komponen pada kalkulator terdiri atas komponen mekanik dan elektronik yang terhubung menjadi satu kesatuan. Pada kalkulator terdapat teknologi kunci atau komponen utama yang menentukan sebuah kalkulator dapat bekerja sebagaimana mestinya. Apabila salah satu komponen ini mengalami kerusakan, kalkulator tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

Proses manipulasi angka pada kalkulator diatur oleh chip processor. Proses manipulasi angka tersebut menggunakan prinsip biner dan gerbang logika. Setelah proses manipulasi angka terjadi, maka angka dan operasi matematika diikembalikan kembali ke layar untuk ditampilkan.