alat pendeteksi asap rokok at89s52 in"UNSIQ 2012

ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK

BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S52

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program S-1

ANDRI RIYATNO 8008012

EDI YUNAN 8007021

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS SAINS AL-QUR’AN (UNSIQ)

JAWA TENGAH DI WONOSOBO

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Udara yang sehat dan bersih hak bagi setiap orang, sehingga segala

kegiatan yang dapat menyebabkan pencemaran udara perlu dicegah, termasuk

yang bersumber dari asap rokok. Rokok merupakan salah satu zat adiktif yang

bila digunakan dapat mengakibatkan bahaya kesehatan bagi individu dan

masyarakat baik selaku perokok aktif maupun perokok pasif. Upaya

perlindungan terhadap bahaya rokok bagi kesehatan perlu dilakukan secara

menyeluruh terpadu dan berkesinambungan. Pada tataran dunia, merokok telah

menjadi salah satu penyebab kematian terbesar. Diprediksi sekitar 10 juta orang

akan meninggal per tahun menjelang 2030. Di negara-negara berkembang

angkanya akan menjadi 70%. Menurut Koran Tempo, total populasi pria

Indonesia sebanyak 69% merokok, artinya lebih dari separuh lelaki yang ada di

Indonesia ini tiap hari memasukkan bahan beracun ke dalam paru-parunya.

Angka ini paling tinggi jika dibandingkan dengan negara-negara Asia lainnya

seperti Cina yang 53.4%, India 29.4% dan Thailand 39.3%. Hasil penelitian

menunjukkan hampir 70% perokok Indonesia mulai merokok sebelum mereka

berumur 19 tahun. Universitas Indonesia (UI) telah mencanangkan bahwa UI

tahun 2012 bebas asap rokok. Selain UI, Kampus ITS, Universitas Andalas

Padang, dan Universitas Negeri Medan mencanangkan hal yang serupa

Berkaitan dengan upaya tersebut, salah satunya adalah wali kota Bogor juga

memperlakukan Perda Nomor 12 Tahun 2009 tentang KTR (Kawasan Tanpa

Rokok) dan Peraturan Wali Kota Bogor Nomor 12 Tahun 2009 tentang KTR.

Di lingkungan kampus penulis yaitu Universitas Sains Al Qur’an, penulis ingin

mencoba menerapkan KTR guna kesehatan lingkungan dan para perokok pasif.

Ruangan yang bebas asap rokok atau istilahnya KTR tersebut memang

sangat diperlukan guna kesehatan sebuah ruangan termasuk lingkungan dan

sekitarnya. Sebuah terobosan baru diperlukan untuk membuat pemberitahuan

KTR yang lebih efektif yaitu dengan sebuah alat yang dapat mendeteksi adanya

asap rokok serta tanda peringatan adanya asap rokok dan dilengkapi dengan

penanganan atau pembersihan lingkungan sekitar dari asap rokok tersebut.

Suatu alat yang dapat memberikan peringatan adanya asap rokok

sekaligus penanganan tentu berbasis kecerdasan buatan dan mikroelektronika,

karena perkembangan dunia elektronika dan komputer saat ini sudah sangat

pesat. Penemuan silikon menyebabkan bidang ini mampu memberikan

sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi modern.

Pembahasan khusus dalam hal dinamika alat dengan sistem kecerdasan buatan

sangat menjanjikan dalam perolehan kontribusi keilmuan. Tujuan utama dalam

pembuatan alat yang dapat mengontrol dan berfikir sendiri mampu membantu

manusia dalam memperoleh informasi, kenyamanan dan keamanan. Berbagai

peralatan telah dapat dikembangkan oleh manusia, khususnya memudahkan

manusia dalam mengembangkan alat-alat yang dapat menyerupai panca indera

manusia, mulai dari sensor warna yang berfungsi seperti mata, sensor bau yang

berfungsi seperti hidung, sensor gerak, sensor kelembaban dan lain sebagainya.

Berdasarkan dari uraian tersebut di atas maka penulis ingin mencoba

menggabungkan perkembangan teknologi yang telah maju tersebut khususnya

dalam bidang mikroelektronika dan komputer untuk dapat diterapkan pada

sistem umum, yaitu sebagai informasi dan peringatan pada kawasan yang bebas

asap rokok. Oleh karena itu penelitian tugas akhir ini penulis beri judul “ALAT

PENDETEKSI ASAP ROKOK BERBASIS MIKROKONTROLLER

AT89S52”

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka penulis mencoba

merumuskan masalah sebagai berikut :

1.Diperlukan sebuah ruangan yang bebas asap rokok dengan peringatan dan

penanganan tertentu supaya kesehatan udara di ruangan tersebut bisa

terjaga.

2.Belum adanya suatu sistem cerdas atau alat yang dapat memberikan

informasi, peringatan dan penanganan ruangan sehingga ruangan tersebut

bebas dari asap rokok.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah :

1.Alat yang dibuat bersifat prototype atau simulasi alat yang dapat

dipergunakan secara nyata.

2.Uji coba dan penelitian menggunakan sensor asap atau AF-30 dan rokok.

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan beberapa pokok masalah di atas maka tujuan dari

penelitian ini adalah :

1. Melakukan penelitian untuk membuat suatu ruangan yang bebas asap rokok.

2. Memanfaatkan sistem kecerdasan buatan yang diterapkan pada

mikrokontroller untuk memberi informasi, peringatan dan penanganan pada

ruangan yang terdapat asap rokok, sehingga ruangan tersebut bebas dari

asap rokok.

1.5 Manfaat Penelitian

Berdasarkan beberapa pokok masalah di atas maka manfaat dari

penelitian ini adalah :

a. Terdapat ruangan yang bebas asap rokok

b. Adanya alat atau sistem cerdas yang dapat memberi informasi, peringatan dan

penanganan ruangan yang terdapat asap rokok

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari tiap bab dalam laporan Tugas Akhir ini

ditujukan agar mendapatkan keterarahan dalam penulisan sehingga dapat

dipahami dan terstruktur. Sistematika penulisan disusun dalam 6 (enam) bab

yang diuraikan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini penulis menguraikan hal-hal yang berkaitan dengan

permasalahan yang dibahasnya, cara penyelesaiannya, yang umumnya

tersusun dalam sub bab diantaranya : Latar Belakang Masalah,

Maksud Dan Tujuan, Rumusan Masalah, Batasan Masalah,

Metodologi Penelitian dan Sistematika Penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Menjelaskan secara singkat teori-teori yang berhubungan dengan

dasar-dasar bahasa pemrograman yang digunakan dan teori-teori yang

bersangkutan dengan materi tugas akhir ini.

BAB III METODELOGI PENELITIAN

Bab ini berisi mengenai tata cara penelitian, pengambilan judul,

langkah-langkah penelitian yang dilakukan penulis, hingga penentuan

keputusan dan kesimpulan penelitian yang penulis lakukan

BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan dibahas analisis terhadap permasalahan dan

kebutuhan terhadap sistem yang di bahas, meliputi aspek-aspek yang

terlibat, dan lain-lain persoalan yang dapat dianalisis. Selain itu juga

dibahas mengenai deskripsi atau algoritma proses, perancangan

struktur data, perancangan antarmuka untuk input output, struktur

menu, dan perancangan struktur program.

BAB V IMPLEMENTASI SISTEM

Pada bab ini memberikan uraian tentang deskripsi hal-hal yang

berkaitan dengan implementasi program, meliputi batasan-batasan

atau perlatan–peralatan hardware dan software yang digunakan untuk

melakukan implementasi dan pengujian agar sistem siap dioperasikan.

BAB VI PENUTUP

Kesimpulan-kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan

masalah, dan saran atau usul yang dapat diberikan untuk tindak lanjut

terhadap topik yang dibahas, demi kesempurnaan pembahasan

masalah.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Rokok

2.1.1 Pengertian

Rokok adalah silinder dari kertas berukuran panjang antara 70

hingga 120 mm (bervariasi tergantung negara) dengan diameter

sekitar 10 mm yang berisi daun-daun tembakau yang telah dicacah.

Rokok dibakar pada salah satu ujungnya dan dibiarkan membara agar

asapnya dapat dihirup lewat mulut pada ujung lainnya. Rokok

biasanya dijual dalam bungkusan berbentuk kotak atau kemasan

kertas yang dapat dimasukkan dengan mudah ke dalam kantong. Sejak

beberapa tahun terakhir, bungkusan-bungkusan tersebut juga

umumnya disertai pesan kesehatan yang memperingatkan perokok

akan bahaya kesehatan yang dapat ditimbulkan dari merokok,

misalnya kanker paru-paru atau serangan jantung (walaupun pada

kenyataannya itu hanya tinggal hiasan, jarang sekali dipatuhi).

Manusia di dunia yang merokok untuk pertama kalinya adalah

suku bangsa Indian di Amerika, untuk keperluan ritual seperti memuja

dewa atau roh. Pada abad 16, Ketika bangsa Eropa menemukan benua

Amerika, sebagian dari para penjelajah Eropa itu ikut mencoba-coba

menghisap rokok dan kemudian membawa tembakau ke Eropa.

Kemudian kebiasaan merokok mulai muncul di kalangan bangsawan

Eropa. Tapi berbeda dengan bangsa Indian yang merokok untuk

keperluan ritual, di Eropa orang merokok hanya untuk kesenangan

semata-mata. Abad 17 para pedagang Spanyol masuk ke Turki dan

saat itu kebiasaan merokok mulai masuk negara-negara Islam. Telah

banyak riset yang membuktikan bahwa rokok sangat menyebabkan

ketergantungan, di samping menyebabkan banyak tipe kanker,

penyakit jantung, penyakit pernapasan, penyakit pencernaan, efek

buruk bagi kelahiran, dan emfisema

2.1.2 Jenis Rokok

Rokok dibedakan menjadi beberapa jenis. Pembedaan ini

didasarkan atas bahan pembungkus rokok, bahan baku atau isi rokok,

proses pembuatan rokok, dan penggunaan filter pada rokok.

Rokok berdasarkan bahan pembungkus :

Klobot: rokok yang bahan pembungkusnya berupa daun jagung.

Kawung: rokok yang bahan pembungkusnya berupa daun aren.

Sigaret: rokok yang bahan pembungkusnya berupa kertas.

Cerutu: rokok yang bahan pembungkusnya berupa daun tembakau.

Rokok berdasarkan bahan baku atau isi :

Rokok Putih: rokok yang bahan baku atau isinya hanya daun

tembakau yang diberi saus untuk mendapatkan efek rasa dan

aroma tertentu.

Rokok Kretek: rokok yang bahan baku atau isinya berupa daun

tembakau dan cengkeh yang diberi saus untuk mendapatkan efek

rasa dan aroma tertentu.

Rokok Klembak: rokok yang bahan baku atau isinya berupa daun

tembakau, cengkeh, dan kemenyan yang diberi saus untuk

mendapatkan efek rasa dan aroma tertentu.

Rokok berdasarkan proses pembuatannya.

Sigaret Kretek Tangan (SKT): rokok yang proses pembuatannya

dengan cara digiling atau dilinting dengan menggunakan tangan

dan atau alat bantu sederhana.

Sigaret Kretek Mesin (SKM): rokok yang proses pembuatannya

menggunakan mesin. Sederhananya, material rokok dimasukkan

ke dalam mesin pembuat rokok. Keluaran yang dihasilkan mesin

pembuat rokok berupa rokok batangan. Saat ini mesin pembuat

rokok telah mampu menghasilkan keluaran sekitar enam ribu

sampai delapan ribu batang rokok per menit. Mesin pembuat

rokok, biasanya, dihubungkan dengan mesin pembungkus rokok

sehingga keluaran yang dihasilkan bukan lagi berupa rokok

batangan namun telah dalam bentuk pak. Ada pula mesin

pembungkus rokok yang mampu menghasilkan keluaran berupa

rokok dalam pres, satu pres berisi 10 pak. Sayangnya, belum

ditemukan mesin yang mampu menghasilkan SKT karena terdapat

perbedaan diameter pangkal dengan diameter ujung SKT. Pada

SKM, lingkar pangkal rokok dan lingkar ujung rokok sama besar.

Rokok berdasarkan penggunaan filter :

Rokok Filter (RF): rokok yang pada bagian pangkalnya terdapat

gabus.

Rokok Non Filter (RNF): rokok yang pada bagian pangkalnya

tidak terdapat gabus.

Dilihat dari komposisinya :

1. Bidis: Tembakau yang digulung dengan daun temburni kering dan

diikat dengan benang.Tar dan karbon monoksidanya lebih tinggi

daripada rokok buatan pabrik. Biasa ditemukan di Asia Tenggara

dan India.

2. Cigar: Dari fermentasi tembakau yang diasapi, digulung dengan

daun tembakau. Adaberbagai jenis yang berbeda di tiap negara.

Yang terkenal dari Havana, Kuba.

3. Kretek: Campuran tembakau dengan cengkeh atau aroma cengkeh

berefek mati rasa dan sakit saluran pernapasan. Jenis ini paling

berkembang dan banyak di Indonesia.

4. Tembakau langsung ke mulut atau tembakau kunyah juga biasa

digunakan di AsiaTenggara dan India. Bahkan 56 persen

perempuan India menggunakan jenis kunyah. Adalagi jenis yang

diletakkan antara pipi dan gusi, dan tembakau kering yang diisap

denganhidung atau mulut.

5. Shisha atau hubbly bubbly: Jenis tembakau dari buah-buahan atau

rasa buah-buahanyang disedot dengan pipa dari tabung. Biasanya

digunakan di Afrika Utara, TimurTengah, dan beberapa tempat di

Asia. Di Indonesia, shisha sedang menjamur seperti dikafe-kafe

2.1.3 Kandungan Kimia

Berikut adalah beberapa bahan kimia yang terkandung di

dalam rokok :

Nikotin, kandungan yang menyebabkan perokok merasa rileks.

Tar, yang terdiri dari lebih dari 4000 bahan kimia yang mana 60

bahan kimia di antaranya bersifat karsinogenik.

Sianida, senyawa kimia yang mengandung kelompok cyano.

Benzene, juga dikenal sebagai bensol, senyawa kimia organik yang

mudah terbakar dan tidak berwarna.

Cadmium, sebuah logam yang sangat beracun dan radioaktif.

Metanol (alkohol kayu), alkohol yang paling sederhana yang juga

dikenal sebagai metil alkohol.

Asetilena, merupakan senyawa kimia tak jenuh yang juga

merupakan hidrokarbon alkuna yang paling sederhana.

Amonia, dapat ditemukan di mana-mana, tetapi sangat beracun

dalam kombinasi dengan unsur-unsur tertentu.

Formaldehida, cairan yang sangat beracun yang digunakan untuk

mengawetkan mayat.

Hidrogen sianida, racun yang digunakan sebagai fumigan untuk

membunuh semut. Zat ini juga digunakan sebagai zat pembuat

plastik dan pestisida.

Arsenik, bahan yang terdapat dalam racun tikus.

Karbon monoksida, bahan kimia beracun yang ditemukan dalam

asap buangan mobil.

Gambar 2.1 Rokok

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Rokok (Online 24/09/2012)

2.2 Mikrokontroller

2.2.1 Pengertian Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah Central Processing Unit (CPU) yang

disertai dengan memori serta sarana input atau output dan dibuat dalam

bentuk chip. (Suhata, S.T : 2005 hal: 7).

2.2.2 Bagian-Bagian Mikrokontroller

1. CPU (Central Processing Unit)

CPU terdiri atas dua bagian, yaitu unit pengendali (control unit) serta

unit arithmatika dan logika (ALU). Fungsi utama unit pengendali

adalah mengambil, mengkodekan dan melaksanakan urutan instruksi

sebuah program yang tersimpan dalam memori. Unit pengendali

menghasilkan dan mengatur sinyal pengendali yang diperlukan untuk

menyerempakkan operasi, aliran dan instruksi program. Unit

aritmatika dan logika berfungsi untuk melakukan proses perhitungan

yang diperlukan selama program dijalankan serta mempertimbangkan

suatu kondisi dan mengambil keputusan yang diperlukan untuk

instruksi-instruksi berikutnya.

2. Bus Alamat

Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan

antara alat dengan sebuah komputer. Pengalamatan ini harus

ditentukan terlebih dahulu untuk menghindari terjadinya kesalahan

pengiriman sebuah instruksi dan terjadinya bentrok antara dua buah

alat yang bekerja secara bersamaan.

3. Bus Data

Bus data merupakan sejumlah lintasan saluran keluar-masuknya data

dalam suatu mikrokontroller. Pada umumnya saluran data yang masuk

sama dengan saluran data yang keluar.

4. Bus Kontrol

Bus kontrol atau bus pengendali ini berfungsi untuk menyerempakkan

operasi mikrokontroller dengan operasi rangkaian luar.

5. Memori

Di dalam sebuah mikrokontroller terdapat suatu memori yang

berfungsi untuk menyimpan data atau program. Ada beberapa jenis

memori, di antaranya adalah RAM dan ROM. Ada beberapa tingkatan

memori, diantaranya adalah register internal, memori utama dan

memori masal. Register internal adalah memori di dalam ALU.

Waktu akses register sangat cepat, umumnya kurang dari 100 ns.

Memori utama adalah memori yang ada pada suatu sistem. Waktu

aksesnya lebih lambat dibandingkan register internal, yaitu antara 200

sampai 1.000 ns. Memori massal dipakai untuk penyimpanan

berkapasitas tinggi, biasanya berbentuk disket, pita magnetik atau

kaset.

6. RAM (Random Acces Memory)

RAM merupakan memori yang dapat dibaca dan ditulis. RAM

biasanya digunakan ntuk menyimpan data atau sering disebut dengan

memori data saat program bekerja. Data yang ada pada RAM hilang

bila catu daya dari RAM dimatikan sehingga RAM hanya dapat

digunakan untuk menyimpan data sementara.

Teknologi RAM dapat dibagi menjadi dua, yaitu statik dan dinamik.

RAM dinamik tersusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai

muatan listrik pada kapasitor. Ada tidaknya muatan yang ada pada

kapasitor dijadikan acuan oleh RAM dinamik sebagai bilangan biner 1

atau 0. Oleh karena kapasitor memiliki kecenderungan alami untuk

mengosongkan muatan, RAM dinamik memerlukan pengisian muatan

secara periodik untuk melihara penyimpanan data. Pada RAM statik,

nilai biner disimpan menggunakan konfigurasi gate logika flip-flop.

RAM statik akan menyimpan data selama aliran daya diberikan

padanya.

7. ROM (Read Only Memory)

ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data yang

tersimpan di ROM tidak akan hilang meskipun tegangan supply

dimatikan. Dari sifatnya itu maka ROM sering dipakai untuk

menyimpan program. Ada beberapa jenis ROM diantaranya ROM,

PROM, EPROM dan EEPROM.

ROM merupakan memori yang sudah diprogram oleh pabrik. PROM

dapat diprogram oleh pemakai tapi hanya dapat ditulis sekali saja.

UV-EPROM merupakan PROM yang dapat diprogram atau ditulis

beberapa kali dan dapat dihapus dengan sinar ultraviolet. Flash

PEROM adalah PROM yang dapat ditulis ulang beberapa kali dan

dapat dihapus secara elektrik atau dengan tegangan listrik. UV-

EPROM harganya lebih mahal dari Flash PEROM, karena itu Flash

PEROM lebih popular dan diminati programmer mikrokontroller.

2.2.3 Keuntungan Penggunaan Mikrokontroler

Penggunaan mikrokontroler mempunyai keuntungan antara lain :

a. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas

b. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena

sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah

dimodifikasi

c. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang

kompak.

2.2.4 Kesamaan antara Mikrokontroler dengan Komputer

a. Sama-sama memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal

dengan CPU (Central Processing Unit);

b. CPU tersebut sama-sama menjalankan program dari suatu lokasi

atau tempat, biasanya dari ROM (Read Only Memory) atau RAM

(Random Access Memory);

c. Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan

data-data sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel-

variabel;Sama-sama memiliki beberapa keluaran dan masukan

yang digunakan untuk melakukan komunikasi timbal-balik

dengan dunia luar.

2.2.5 Perbedaan antara Mikrokontroler dan Komputer

Perbedaan antara mikrokontroler dan komputer antara lain :

a. CPU pada Komputer berada eksternal dalam suatu sistem, sampai

saat ini kecepatan operasionalnya sudah mencapai tingkat lebih

dari 2 GHz, sedangkan CPU pada Mikrokontroler berada internal

dalam sebuah chip, kecepatan bekerja masih cukup rendah, dalam

orde MHz (misalnya, 24 MHz, 40 MHz dan lain sebagainya).

Kecepatan yang relatif rendah ini sudah mencukupi untuk

aplikasi-aplikasi berbasis mikrokontroler.

b. Jika CPU pada komputer menjalankan program dalam ROM atau

yang lebih dikenal dengan BIOS pada saat awal dihidupkan,

kemudian mengambil atau menjalankan program yang tersimpan

dalam hard disk. Sedangkan mikrokontroler sejak awal

menjalankan program yang tersimpan dalam ROM internal-nya

(bisa berupa Mask ROM atau Flash PEROM). Sifat memori

program ini non volatile, artinya tetap akan tersimpan walaupun

tidak diberi catu daya.

c. RAM pada mikrokomputer bisa mencapai ukuran sekian MByte

dan bisa di-upgrade ke ukuran yang lebih besar dan berlokasi di

luar chip CPU-nya, sedangkan RAM pada mikrokontroler ada di

dalam chip mikrokontroler yang bersangkutan dan ukurannya

sangat minim, misalnya 128 byte, 256 byte dan seterusnya dan

ukuran yang relatif kecil inipun dirasa cukup untuk aplikasi-

aplikasi mikrokontroler.

d. Keluaran dan masukan pada mikrokomputer jauh lebih kompleks

dibandingkan dengan mikrokontroler, yang jauh lebih sederhana,

selain itu, pada mikrokontroler tingkat akses keluaran dan

masukan bisa dalam satuan per bit.

e. Jika diamati lebih lanjut, Mikrokomputer atau Komputer

merupakan komputer serbaguna atau general purpose computer,

bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam aplikasi (atau perangkat

lunak). Sedangkan mikrokontroler adalah special purpose

computer atau komputer untuk tujuan khusus, hanya satu macam

aplikasi saja.

2.3 AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 merupakan sebuah Mikrokontroler 8 bit bertenaga

rendah dengan teknologi CMOS berkinerja tinggi yang dilengkapi dengan

memori flash yang dapat diprogram sebesar 8 Kbyte. Komponen ini dibuat

dengan teknologi memori Atmel yang nonvolatile dan berkapasitas tinggi serta

kompatibel dengan set intruksi dan kaki out standar industri 80CSI. Flash onchip

memungkinkan memori program dapat diprogram ulang dalam system atau

dengan pemprograman memori nonvolatile yang konvensinal. Dengan

menggunakan CPU 8 bit dengan flash yang diprogram dari sistem dalam sebuah

monolitik chip, Atmel AT89S52 adalah sebuah Mikrokontroler yang sangat baik

untuk menyelesaikan solusi yang sangat fleksibel dan efektif dalam biaya, untuk

banyak masalah aplikasi serta untuk mengontrol modul tambahan.

Gambar 2.2 Mikrokontroler AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 memiliki :

Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.

256 byte RAM ( Random Acces Memory ) internal.

Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit.

Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

Dua buah timer/counter 16 bit.

Lima buah jalur interupsi ( 2 buah interupsi eksternal dan 3

interupsi internal).

Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal

Asynchronous Receiver Transmitter).

Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean.

EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.

Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5

μs pada frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock

mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan

pelaksanaan instruksi adalah 1 μs.

Sebagai perbandingan kapasitas memori, Tabel 2.1 menampilkan

kapasitas memori dari mikrokontroler seri AT89X.

Tabel 2.1 Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89X

2.3.1 Arsitektur AT89S52

Mikrokontroler  AT89S52 dibangun berdasarkan arsitektur seperti

ditunjukkan gambar dibawah ini. Seluruh bagian yang digambar pada gambar

tersebut saling berhubungan melalui internal bus 8 bit menelusuri bagian

serpih. Bus tersebut kemudian dihubungkan ke luar melalui input output port 

apabila memori  atau expansi diperlukan.

Unit pengolah pusat (CPU) terdiri atas dua bagian, yaitu unit

pengendali control unit (CU), serta unit aritmatika dan logika (ALU). Fungsi

utama unit pengendali ini adalah mengambil, mengkode,  dan melaksanakan

urutan intruksi sebuah  program yang tersimpan dalam memori, unit

pengendali juga berfungsi untuk mengatur urutan operasi seluruh sistem. Unit

pengendali atau CPU juga menghasilkan dan mengatur sinyal pengendali

yang diperlukan untuk menyerempakkan operasi, juga aliran intruksi

program. Aliran informasi pada   bus-bus data dan  bus alamat juga diatur

oleh unit ini.

Sumber : http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/12/mengenal-system-clock-pada-mikrokontroler (online 21 Juli 2012)

Gambar 2.3 Blok Diagram MIkrokontroler

Sumber : http://onelka.wordpress.com/mikrokontroler-at89s52 ( Online :21 oktober 2012 )

2.3.2 Arti Kode AT89S52

Jika penulis kelompokkan huruf dan angka tersebut, maka akan menjadi

seperti berikut: AT89S52 = AT + 8952 + S

Dengan arti: AT = ATMEL sebagai produsen dari IC ini

8952 = 8052 + 9 = IC ber-arsitektur 8052 dengan tipe memory Flash

ROM (9 = Flash ROM, 8 = EEPROM, 7 = EPROM).

S = ISP programming = Sudah dapat diprogram secara ISP.

2.3.3 Susunan Kaki Mikrokontroller AT89S52

IC AT89S52 mempunyai 40 pin yang sesuai dengan mikrokontroler 8031,

dengan susunan kaki seperti Gambar 2 .3

Gambar 2.4 Nama Pin-pin AT89S52

2.3.4 Komunikasi Serial AT89S52

Mikrokontroller AT89S51/52 atau mikrokontroller standar lainnya

mempunyai On Chip Serial Port yang dapat digunakan untuk komunikasi

data serial secara Full Duplex sehingga Port Serial ini masih dapat

menerima data pada saat proses pengiriman data terjadi. Untuk menampung

data yang diterima atau data yang akan dikirimkan.  Keluarga MCS-51 

mempunyai sebuah register yaitu SBUF yang terletak pada alamat 99H di

mana register ini berfungsi sebagai buffer sehingga pada saat

mikrokontroller ini membaca data yang pertama dan data kedua belum

diterima secara penuh, maka data ini tidak akan hilang.

Pada kenyataannya register SBUF terdiri dari dua

buah register yang memang menempati alamat yang sama

yaitu 99H. Register tersebut adalah Transmit Buffer

Register yang bersifat write only (hanya dapat ditulis) dan

Receive Buffer Register yang bersifat read only (hanya

dapat dibaca). Pada proses penerimaan data dari Port

Serial, data yang masuk ke dalam Port Serial akan

ditampung pada Receive Buffer Register terlebih dahulu

dan diteruskan ke jalur bus internal pada saat pembacaan

register SBUF sedangkan pada proses pengiriman data ke

Port Serial, data yang dituliskan dari bus internal akan

ditampung pada Transmit Buffer Register terlebih dahulu

sebelum dikirim ke Port Serial. Pada Mikrokontroller

keluarga MCS-51, vektor interupsi untuk komunikasi serial

ialah 23H. (Agfianto, Teknik Antarmuka, 2002)

2.3.5 8052 uC Board

8052 uC Board adalah sebuah board dengan kontroler 8052

yang menggunakan IC mikrokontroller AT89S51. Board ini kompatibel

penuh dengan semua IC mikrokontroller dengan tipe AT89S. Dengan

menggunakan mikrokontroller AT89S dapat dilakukan pemrograman

mikrokontroller dengan cara In System Programming (ISP). Artinya IC

mikrokontroller tidak perlu dicabut pasang untuk pemrograman, karena

IC mikrokontroller dapat diprogram langsung pada board tersebut.

Selain itu board ini juga telah menyertakan perangkat komunikasi serial

RS232, sehingga dapat berkomunikasi dengan peralatan lain yang

mempunyai port serial RS232. 8052 uC Board mempunyai tata letak

komponen yang dapat dilihat pada gambar 2.3 di bawah ini.

Gambar 2.5 Tata Letak Komponen 8052 uC Board

Catu daya untuk 8051 uC Board dapat diberikan dengan catu daya

DC 9 sampai 15 V. Untuk koneksi port-port mikrokontroller dapat dilihat

pada board, karena telah dicetak pada PCB 8051 uC Board. Untuk J1 dan

J2 masing masing adalah jumper untuk mengatur RxD dan TxD port serial

RS232. Posisi default adalah 1-2 yang artinya serial port diaktifkan, pada

posisi ini maka port P3.0 dan P3.1 mikrokontroller tidak terhubung pada

konektor P3. Pada posisi 2-3 maka serial port dinon-aktifkan sehingga port

P3.0 dan P3.1 mikrokontroller terhubung dengan konektor P3.

2.4 Sensor Asap AF 30

Sensor AF-30 adalah sensor asap rokok. Pada dasarnya prinsip kerja dari

sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili

asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol. Sensor AF-30 mempunyai tingkat

sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut

mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut diudara dengan tingkat konsentrasi

tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara. Ketika

sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersbut maka resistansi elektrik sensor

akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor AF-30 ini,

kandungan gas-gas tersebut dapat diukur. Gambar satu adalah grafik tingkat

sensitifitas sensor AF-30 terhadap kedua gas tersebut.

Gambar 2.6 Grafik Hubungan H2O, Ethanol dan Asap Rokok

Dari grafik pada gambar 2.5 dapat dilihat bahwa dengan mengukur

perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi

sensor pada udara bersih atau tidak mengandung gas tersebut (Rgas/Rair),

dapat diketahui kadar gas tersebut. Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS)

pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1KΏ dan resistansi sensor (RS) pada

saat udara bersih adalah 10KΏ maka:

Rumus 2.1 Perhitungan Resistansi Sensor

Dari perhitungan Rumus 2.1 diatas serta menurut grafik pada gambar

2.4, jika Rgas/Rair=0.1 maka konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah

sekitar 100ppm.

Gambar 2.7 Dimensi Sensor AF 30

Gambar 2.8 Gambar Sensor AF 30

Sumber : http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content

&view=article&id=688:asap&catid=16:mikroprocessorkontroller&Itemid=14 (Online

7/10/2012)

Tabel 2.2 Perbandingan Antara Sensor AF 10 – AF 60

NoNama Sensor

Jenis Pembacaan

Getaran TemperaturGas

H2O,EthanolCairan Methana GPS

1 AF-10 √2 AF-20 √3 AF-30 √4 AF-40 √5 AF-50 √6 AF-60 √

Sumber : http://www.google.co.id

2.5 Komponen Elektronika Umum

2.5.1 Resistor

Resistor sering disebut dengan penghambat arus listrik dengan

satuan OHM. Resistor memiliki beban resistif di mana arus dan

tegangan tidak tidak tertinggal. Jumlah aljabar tegangan akan

berbanding lurus dengan resistansi dan arus.

Gambar 2.9 Gambar Resistor

Atau

Rumus 2.2 Rumus Resistor

Tegangan memiliki satuan Volt

Arus memiliki satuan Ampere

Resistor atau tahanan memiliki satuan Ohm

Gambar 2.10 Simbol dari Resistor

V = I.R

Gambar 2.11 Warna dan Nilai Resistor

sebagai contoh :

Diketahui suatu rangkaian tertutup dengan nilai resistansi 220 Ohm.

Tengangan yang digunakan sebesar 9 Volt, berapakan arus yang mengalir

dalam rangkaian tersebut ?

Jawab :

Diketahui :

R tahanan : 220 Ohm

V tegangan : 9 Volt

Ditanyakan : I arus yang mengalir ?

Jawab :

V = I.R maka I = V / R

I = 9 / 220

I = 0.04 Ampere atau 40 mA

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/resistor (online 29/09/2012)

2.5.2 Transistor.

Gambar 2.12 Transistor

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/transistor (online 29/09/2012)

Berdasarkan struktur atau komponen pembentuk materi transistor

dibedakan menjadi 2, yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

Transistor memiliki 3 kaki yaitu kaki basis, emitor dan kolektor. Arus

akan mengalir dari kolektor ke emitor di mana komponen kaki basis

harus diberikan pemicu sebesar 0.7 mA untuk germanium sedangkan 0.3

mA untuk silikon. Ada 2 transistor yang dibutuhkan untuk memberikan

nilai yang lebih tinggi untuk memicu kerja dari Relay. Pemasangan

kedua transistor tersebut dinamakan dengan transistor Darlington. Cara

kerjanya adalah dengan memanfaatkan pemicuan basis transistor

pertama ke dalam basis transistor kedua untuk nilai yang lebih besar. Hal

ini dilakukan karena pada dasarnya sinkronisasi antara mikrokontroller

dengan driver harus menggunakan rangkaian tersebut dilihat dari

perbedaan tegangan antara mikrokontroller dengan driver yang telah

dibuat. Transistor yang digunakan memiliki tipe C828 dan D313.

Ukuran dari transistor C828 lebih kecil dari transistor D313 karena daya

yang dihasilkanpun berbeda. Daya yang dihasilkan dari transistor D313

lebih besar dari transistor C828. Semakin besar daya yang dihasilkan

maka nilai arus pacu atau asut akan lebih besar. Mikrokontroller hanya

mampu memasok arus sebesar 4mA.

2.5.3 Kapasitor

Gambar 2.13 Kapasitor

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/kapasitor (online 29/09/2012)

Sebuah Kapasitor atau disebut kondensator adalah sebuah

komponen elektronika yang dapat menyimpan energi listrik dalam

bentuk muatan listrik dalam waktu tertentu tanpa disertai reaksi kimia.

Kapasitor meneruskan tegangan bolak-balik tetapi tidak meneruskan

tegangan rata-rata sehingga kapasitor juga digunakan untuk

mentransportasikan tegangan bolak-balik, kalau sebuah induktor itu akan

melawan perubahan tegangan yang lewat . kalau sebuah induktor

memiliki resitansi yang sangat kecil terhadap arus searah, sebaliknya

sebuah kapasitor memberikan resistensi yang amat besar terhadap arus

searah karena di elektrikumnya.

Kapasitor merupakan tempat menyimpan muatan listrik ukuran

kecil. Kapasitor meneruskan tegangan bolak – balik tetapi tidak

meneruskan tegangan rata, sehingga kapasitor digunakan juga untuk

memindahkan atau mentransportasikan tegangan bolak – balik.

Mengenai jumlah muatan yang dapat ditampungnya atau kapasitasnya

diukur dalam satuan farad (F). nilai dari kapasitor – kapasitor yang biasa

(kondensator keramik dan kondensator foli) antara 1pF dan 1F, jadi

antara :

1

1.000.000.000.000F dan

1

1.000.000F

Pada kondensator, nilainya sering dicantumkan sbb :

1 n 5 = 1,5 nF 0,03 mF = 30 nF

100 P (N 100 atau n 1) = 100 pF

Kecuali kapasitas, masalah tegangan juga penting, untuk hal itu

setidaknya besarnya arus 20 % diatas tegangan pengadaan. Kondensator

elektrolit (elko) memiliki kapasitas yang sangat tinggi ( secara garis

besarnya antara 1 MF dan 10.000 MF ). Kondensator elektrolit ini

mempunyai polaritas tertentu sehingga penyambungan positif dan

negatifnya tidak boleh bertukar.

Gambar 2.14 Kapasitor Elektrolitik (elco)

Gambar 2.15 Kapasitor Plastik Dielektrik

2.6 SDCC (Small Device C Compiler)

2.6.1 Pengertian Bahasa C

Bahasa C adalah salah satu bahasa pemograman yang populer di dunia

dan mempunyai kemampuan lebih dari bahasa pemograman yang lain.

Banyak sekali aplikasi-aplikasi yang ditulis dalam bahasa C, atau paling tidak

inti utama programnya ditulis dalam bahasa C. Bahkan, Sofware

Development Kit untuk windows ditulis dengan bahasa C. Bahasa C

merupakan bahasa pemrogaman yang sifatnya portable, yaitu dengan sedikit

atau tanpa perubahan, suaru program yang ditulis dengan bahasa C pada suatu

komputer dapat dijalankan pada komputer lain. Bahasa C merupakan general-

purpose language. yang dapat digunakan untuk tujuan apa saja. C merupakan

industrial-strength language. Dengan bahasa C dapat membangun beragam

aplikasi mulai dari pemrograman sistem, aplikasi cerdas (artificial

intellegent), sistem pakar, utility, driver, database, browser, network

programing, sistem operasi, game, virus, robotika, dan lain-lain.

Bahasa C diciptakan oleh Dennis Ritchie. Sebenarnya, bahasa C

merupakan pengembangan dari bahasa BCPL yang lebih dahulu ada. Sebagai

bahasa yang lebih digolongkan dalam middle level language, bahasa C

mempunyai kemudahan di dalam mengakses perangkat keras, juga kecepatan

prosesnya yang mendekati low level languange seperti Assembly. Disamping

itu, bahasa C jauh lebih mudah untuk dipelajari jika dibandingkan dengan

bahasa low level karena mendekati frase-frase dalam bahasa manusia yaitu

bahasa Inggris.

Bahasa C mempunyai banyak keuntungan dibandingkan dengan

bahasa pemrograman lainnya. C merupakan bahasa yang kokoh dan

memberikan keleluasaan kepada penggunanya. C merupakan bahasa yang

portable. Dengan sedikit atau tanpa modifikasi program C yang ditulis pada

suatu komputer dapat dijalankan pada komputer lain yang memiliki kompiler

C. Keuntungan lain dari C adalah dalam hal eksekusi. C memberikan

kecepatan mendekati bahasa Assembly, tetapi memberikan kemudahan yang

tidak ditawarkan oleh bahasa Assembly. Pada tahun 80-an penggunaan C di

dunia industri semakin semakin luas sehingga kemudian distandarisasi oleh

ANSI dan kemudian diadopsi oleh ISO dan diadopsi ulang oleh ANSI.

Official name bahasa C adalah ISO/IEC 9899-1990. Dalam pemrograman C

kita hendaknya mengacu pada standar C yaitu ISO C.

Kristanto, Andi. 2003. Struktur Data dengan C++ hal 1-2 .Yogyakarta :

Graha Ilmu.

2.6.2 Pengertian SDCC (Small Device C Compiler)

SDCC Merupaka Open Source, C compiler yang pertama kali

dikembangkan oleh Sandeep Dutta, untuk mikrokontroller/mikroprosesor 8-

bit, SDCC mendukung beberapa arsitektur mikrokontroller/mikroprosessor 8-

bit antara lain: Intel MCS-51, Zilog Z80, Atmel AVR, Microchip PIC,

Freescale (Motorola) HC08. Disini kita akan bahas penggunaan SDCC untuk

MCS-51 Family yang cukup banyak dipakai saat ini.

Pemrograman dengan bahasa C lebih mudah di bandingkan

menggunakan bahasa assembly (bahasa mesin), SDCC merupakan C

compiler gratis (freeware) sehingga anda tidak perlu mengeluarkan biaya

untuk membeli compiler komersial yang harganya cukup mahal, dari segi

code yang dihasilkan optimasi sdcc sangat bagus

SDCC medukung beberapa tipe data standar sebagai berikut :

- bool 1 Bit (0,1)

- char 8 bits (signed -128~+127, unsigned 0~255)

- int 16 bits (signed -32768~ +32767, unsigned 0~ +65535)

- long 32 bits(signed -2147483648~ +2147483647, unsigned

0~ +4294967296)

- float 32 bits (4 bytes IEEE 754)

Sumber : http://low-high.blogspot.com/2007/11/small-device-c-compiler-mcs-

51.html ( Online 21 Oktober 2012 )

Gambar 2.16 Aplikasi SDCC (Small Device C Compiler)

2.7 Bahasa Assembly

2.7.1 Pengertian Bahasa Assembly

Secara fisik, kerja dari sebuah mikrokontroller dapat dijelaskan

sebagai siklus pembacaan instruksi yang tersimpan di dalam memori.

Mikrokontroller menentukan alamat dari memori program yang akan dibaca,

dan melakukan proses baca data di memori. Data yang dibaca

diinterprestasikan sebagai instruksi. Alamat instruksi disimpan oleh

mikrokontroller di register, yang dikenal sebagai program counter. Instruksi

ini misalnya program aritmatika yang melibatkan 2 register. Sarana yang ada

dalam program assembly sangat minim, tidak seperti dalam bahasa

pemrograman tingkat atas (high level language programming) semuanya

sudah siap pakai. Penulis program assembly harus menentukan segalanya,

menentukan letak program yang ditulisnya dalam memori-program, membuat

data konstan dan tabel konstan dalam memori-program, membuat variabel

yang dipakai kerja dalam memori-data dan lain sebagainya. Bentuk program

assembly yang umum ialah sebagai berikut :

Isi memori ialah bilangan heksadesimal yang dikenal oleh

mikrokontroler, yang merupakan representasi dari bahasa

assembly yang telah dibuat. Minemonic atau opcode ialah kode

yang akan melakukan aksi terhadap operand. Operand ialah data

yang diproses oleh opcode. Sebuah opcode bisa membutuhkan 1, 2

atau lebih operand, kadang juga tidak perlu operand. Sedangkan

komentar dapat penulis berikan dengan menggunakan tanda titik

koma (;). Berikut contoh jumlah operand yang berbeda beda dalam

suatu assembly.

CJNE R5,#22H, aksi ? : dibutuhkan 3 buah operand

MOVX @DPTR, A : dibutuhkan 2 buah operand

RL A : 1 buah operand

NOP : tidak memerlukan operand

2.7.2 Instruksi

Dalam mikrokontroller instruksi merupakan perintah yang

diberikan oleh user agar sistem dapat bekerja sesuai dengan yang

diharapkan atau diinginkan. Instruksi sama dengan bahasa program.

Instruksi digolongkan menjadi 5 bagian yaitu :

1. Instruksi Aritmatika ( Arithmetic Instruction )

2. Instruksi Logika ( Logical Instruction )

3. Instruksi Boolean ( Boolean Instruction )

4. Instruksi Cabang ( Branch Instruction )

5. Instruksi Data Transfer ( Data Transfer Instruction )

Kelima dari instruksi tersebut digunakan dalam proses pemrograman.

2.7.3 Instruksi Aritmatika ( Arithmetic Instruction )

Instruksi Arimatika atau Arithmetic Instruction merupakan

instruksi dari mikrokontroller yang melakukan proses aritmatika seperti

penjumlahan, pengurangan, pembagian, dan perkalian. Pada umumnya

instuksi ini menggunakan accumulator sebagai salah satu

operand-nya. Tabel 2.3 di bawah ini menunjukkan macam-macam

bentuk instruksi aritmatika.

Tabel 2.3 Daftar Arithmetic instruction

Instruksi Penjelasan Singkat

ADD A,source Menambahkan data dengan

accumulatorADD A, #data

ADDC A,source Menambahkan data, carry flag dan

accumulator ADDC A, #data

SUBB A,source Mengurangi accumulator dengan data

SUBB A,#data

INC A Manambahkan dengan 1

INC Source

INC DPTR

DEC A Mengurangi dengan 1

DEC Source

MUL AB Mengalikan Accumulator dengan B

DIV AB Membagi accumulator dengan B

DA A Konversi data ke decimal

2.7.4 Instruksi Logika atau Logical Instruction

Instruksi logika atau Logical Instruction mencakup instruksi-

instruksi yang melakukan proses logika terhadap register 8 bit.

Instruksi-instruksi tersebut antara lain logika AND, logika OR, logika

XOR, pergeseran, complement dan pertukaran. Umumnya instruksi ini

menggunakan accumulator atau alamat (direct) sebagai salah satu

operand-nya. Tabel 2.3 di bawah ini merupakan daftar instruksi dari

instruksi logika.

Tabel 2.4 Daftar Instruksi Logika

Instruksi Penjelasan Singkat

ANL A, source Operasi logika AND antar bit pada kedua data

ANL A, #data

ANL Direct, A

ANL Direct, #data

ORL A, source Operasi logika OR antar bit pada kedua data

ORL A, #data

ORL Direct, A

ORL Direct, #data

XRL A, source Operasi logika XOR antar bit pada kedua data

XRL A, #data

XRL Direct, A

XRL Direct, #data

CLR A Memberikan nilai 00h pada accumulator

CPL A Complement setiap bit pada accumulator

RL A Merotasi accumulator ke kiri

RLC A Merotasi accumulator ke kiri melalui carry

flag

RR A Merotasi accumulator ke kanan

RRC A Merotasi accumulator ke kanan melalui

carry flag

SWAP A Menukar posisi 4 bit terendah (lower nibble)

dengan 4 bit tertinggi

2.7.5 Instruksi Boolean atau Boolean Instruction

Instruksi Boolean atau Boolean Instruction mencakup instruksi

yang hanya melibatkan hanya instruksi satu bit saja. Instruksi ini

menggunakan carry flag atau register 1 bit lainnya sebagai operand.

Tabel 2.4 di bawah ini meunjukkan daftar instruksi Boolean beserta

penjelasan singkatnya.

Tabel 2.5 Instruksi Boolean (Boolean Intsruction)

Instruksi Penjelasan Singkat

CLR C Memberikan nilai 0 pada bit

CLR Bit

SETB C Memberikan nilai 1 pada bit

SETB Bit

CPL C Komplemen bit

CPL Bit

ANL C,bit Operasi logika AND antar bit

ORL C,bit Operasi logika OR antar bit

MOV C,bit Mengisi dari bit ke bit

MOV Bit, C

JC Rel Lompat ke alamat tertentu jika carry flag = “1”

JNC Rel Lompat ke alamat tertentu jika carry flag = “0”

JB Bit, rel Lompat ke alamat tertentu jika bit = “1”

JNB Bit, rel Lompat ke alamat tertentu jika bit = “0”

JBC Bit, rel Lompat ke alamat tertentu jika bit = “1” lalu

Tabel 2.4 (Lanjutan)

mengisi bit dengan “0”

2.7.6 Instruksi Cabang atau Branch Instruction

Instruksi Cabang atau Branch Instruction mencakup instuksi

yang melakukan perpindahan alamat. Instruksi tersebut antara lain:

pemanggilan rutin (call) dan lompat (jump). Tabel 2.5 menunjukkan

daftar instruksi cabang yang berlaku dalam mikrokontroller keluarga

MCS-51.

Tabel 2.6 Instruksi Cabang (Branch Instruktion)

Instruksi Penjelasan Singkat

ACCAL Addr11 Memanggil subrutin pada alamat tertentu

LCALL Addr16

RET Keluar dari sub rutin

RETI Keluar dari interrupt

AJMP Addr11 Lompat ke dalam alamat tertentu

SJMP Rel

LJMP Addr16

JMP @A+DPTR

JZ Rel Lompat ke dalam alamat tertentu jika

accumulator bernilai 00h

JNZ Rel Lompat ke dalam alamat tertentu jika

accumulator tidak bernilai 00h

JCNE A, direct, rel Membandingkan kedua operand dan

melompat ke dalam alamat tertentu jika kedua JCNE A, #data, rel

JCNE Rn, #data, rel

operand tidak sama

JCNE @Ri, #data, rel

DJNZ Rn, rel Mengurangi operand dan melompat ke alamat

tertentu jika operand tidak bernilai 00hDJNZ Direct, rel

NOP Tidak ada operasi

2.7.7 Instruksi Pemindahan Data atau Data Transfer Instruction

Instruksi Pemindahan Data atau Data Transfer Instruction

adalah instruksi yang mencakup proses pemindahan atau pertukaran

data yang melibatkan register 8 bit atau 16 bit. Instruksi tersebut antara

lain : MOV, PUSH, POP dan XCH. Tabel 2.9 menunjukkan daftar

instruskdi data transfer yang berlaku dalam mikrokontroller keluarga

MCS-51. Seperti yang tertera pada tabel 2.6 di bawah ini.

Tabel 2.7 Daftar Instruksi Perpindahan Data (Data Transfer Instruction)

Instruksi Penjelasan Singkat

MOV A, source Mengisi nilai operand kedua (source) ke

dalam operand pertama (destination)MOV A, #data

MOV Dest, A

MOV Dest, source

MOV Dest, #data

MOV DPTR, #data

16

MOVC

A,@A+DPTR

Mengisi nilai dari program memori ke dalam

accumulator

MOVC A,@A+PC

MOVX A,@Ri Mengisi nilai dari eksternal data memori

MOVX A,@DPTR

MOVX @Ri, A

MOVX @DPTR, A

PUSH Direct Mengisi nilai ke dalam stack

POP Direct Mengambil nilai dari stack

XCH A, source Menukar nilai dua operand

XCHD A. @Ri Menukar 4 bit terendah dari kedua operand

2.8 ADC (Analog to Digital Conventer) dan DAC (Digital to Analog Conventer)

2.8.1 ADC 0804 (Analog to Digital Conventer)

Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog

menjadi kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses

industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya

ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog

dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/ berat, aliran

dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital

(komputer).

ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter prinsip, yaitu

kecepatan sampling dan resolusi. Kecepatan sampling suatu ADC

menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal

digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan

dalam sample per second (SPS).

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam

bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan

referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3

volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC

8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar

60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner).

signal = (sample/max_value) * reference_voltage

= (153/255) * 5

= 3 Volts

Gambar 2.17 IC ADC 0804

Gambar 1.18 Diagram Blok ADC 0804

Sumber : http://www.circuitstoday.com/wp-content/uploads/2008/04/digital-

temperature-sensor-circuit.JPG (Online : 21 oktober 2012)

2.8.2 DAC (Digital to Analog Conventer)

DAC atau D/A adalahsebuah piranti untuk mengubah sebuah masukan

digital (umumnya adalah biner) menjadi sebuah sinyal analog (arus,

tegangan atau muatan elektrik). DAC adalah penghubung antara rangkaian

digital dengan rangkaian analog. DAC pada dasarnyamengkonversi masukan

(berupa bilangan biner) ke dalam suatu besaran fisik, biasanya berupa

tegangan suatu tegangan listrik. Pada umumnya tegangan keluaranadalah

suatu fungsi linear dari sejumlah masukan. Kebanyakan sistem

menerimasuatu kata digital sebagai sinyal masuk dan menterjemahkan atau

mengubahnyamenjadi tegangan atau arus analog. Kata digital biasanya

dinyatakan dalam berbagaikode, yang paling umum adalah biner murni atau

disebut BCD (Binary CodedDecimal)

Gambar 2.19 Diagram Blok DAC

Sumber : http://digilander.libero.it/paeng/g_dac.1.gif (Online : 21 oktober 2012)

2.9 SPI Flash Programmer V 3.7

SPI Flash Programmer adalah  program aplikasi yang dapat digunakan

untuk memprogram semua tipe AT89S, yakni AT89S51/ 52/53/8252/8253.

Selain itu, program ini juga mendukung beberapa tipe AVR lama antara lain:

AT90S1200/2313/4433/8515/8535. Dan yang terpenting, program ini

mendukung hampir semua AVR tipe tiny dan mega. Jadi, satu program untuk

semua mikrokontroler ATMEL.

Program terdiri dari sebuah file executable SPIPGM.EXE dan file

INPOUT32.DLL. Ekstraksi kedua file tersebut ke dalam sebuah folder dan

program siap dieksekusi. Boleh juga dibuatkan shortcut di Start Menu atau

Desktop.

Gambar 2.20 SPI – Flash Programmer

Sumber : http://kolom-elka.blogspot.com/p/mikroprosesor.html (online, 15 Okt 2012)

2.10 Perangkat Pendukung Flash Programmer

Dalam proses flashing atau melakukan flash programming dibutuhkan

juga beberapa alat antara lain yaitu DT-HiQ AT89 USB ISP. DT-HiQ AT89

USB ISP adalah in-system programmer yang dapat dihubungkan ke komputer

melalui port USB untuk memprogram mikrokontroler keluarga MCS-51®

khususnya seri AT89 yang berfitur in-system programming. Produk ini

dilengkapi dengan perangkat lunak berbasis Windows® yang memiliki

antarmuka sederhana dan mudah dioperasikan oleh pengguna.

2.10.1 Spesifikasi :

Mendukung mikrokontroler AT89LP2052, AT89LP4052, AT89S2051,

AT89S4051, AT89S51, AT89S52, AT89S53, AT89LS53, AT89S8252,

AT89LS8252, AT89S8253.

Dapat memprogram Flash Memory, EEPROM, Lock Bit, dan Fuse Bit.

Antarmuka ke komputer melalui USB.

Tersedia driver USB yang kompatibel dengan Windows® XP/Vista.

Bekerja pada tegangan target 2,7V hingga 5,5V.

Mengambil catu daya dari rangkaian target, dengan kebutuhan arus

maksimum 50mA @ 5,5V.

Tidak mengambil daya dari port USB sehingga lebih aman bagi komputer.

Dilengkapi perangkat lunak berbasis Windows®. Perangkat lunak ini tidak

membutuhkan proses instalasi sehingga lebih praktis dan portable.

Mendukung format file Intel HEX dan BIN.

Menggunakan konektor ISP 10-pin standar ATMEL.

Terdapat 2 LED sebagai indikator power dan status.

Enclosure berbahan metal.

2.10.2 Perlengkapan :

1 unit DT-HiQ AT89 USB ISP.

1 set kabel USB (P = ±70 cm).

1 lembar quick start.

1 buah CD ROM berisi driver USB, perangkat lunak, manual, panduan

pembuatan target board, dsb.

Gambar 2.21 DT-HiQ AT89 USB ISP

Sumber : http://innovativeelectronics.com/index_indo.php (online 15 Oktober 2012)

2.11 Flowchart

Flowchart adalah serangkaian bagan-bagan yang menggambarkan alir

program. Flowchart atau diagram alir memiliki bagan-bagan yang

melambangkan fungsi tertentu. Bagan, nama dan fungsinya seperti yang disajikan

pada tabel 2.7 berikut :

Tabel 2.8 Simbol Flowchart

SIMBOL NAMA FUNGSI

TERMINATOR Permulaan atau akhir program

GARIS ALIR

(FLOW LINE)Arah aliran program

PREPARATIONProses inisialisasi atau pemberian

harga awal

PROSESProses perhitungan atau proses

pengolahan data

INPUT/OUTPUT DATA

Proses input atau output data, parameter, informasi

PREDEFINED PROCESS

(SUB PROGRAM)

Permulaan sub program atau proses menjalankan sub program

DECISION

Perbandingan pernyataan, penyeleksian data yang

memberikan pilihan untuk langkah selanjutnya

ON PAGE CONNECTOR

Penghubung bagian-bagian flowchart yang berada pada satu

halaman

OFF PAGE CONNECTOR

Penghubung bagian-bagian flowchart yang berada pada

halaman berbeda