Home >Documents >ATMega 328 Chapter II

ATMega 328 Chapter II

Date post:19-Jan-2016
Category:
View:39 times
Download:1 times
Share this document with a friend
Description:
5tfcx
Transcript:
  • BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1 Mikrokontroller

    Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah

    chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil

    RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.

    Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang

    mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis

    dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca

    dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar

    membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa

    membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun

    bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir

    membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat

    suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan

    Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk

    mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.

    Secara harfiahnya bisa disebut pengendali kecil dimana sebuah sistem

    elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen

    pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya

    terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

    Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara

    automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan

    Universitas Sumatera Utara

  • rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan

    konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor

    memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat

    kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan

    penggunaan mikrokontroler ini maka :

    Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas

    Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar

    dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi

    Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak

    Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut

    memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem

    minimum. Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock

    dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem

    clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah

    beroperasi.

    Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler

    yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC

    mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah

    sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.1.1 Fitur AVR ATMega328

    ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang

    mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang

    dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC

    (Completed Instruction Set Computer).

    Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :

    130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu

    siklus clock.

    32 x 8-bit register serba guna.

    Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

    32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang

    menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

    Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read

    Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data

    semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data

    meskipun catu daya dimatikan.

    Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

    Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM

    (Pulse Width Modulation) output.

    Master / Slave SPI Serial interface.

    Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan

    memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat

    memaksimalkan kerja dan parallelism.

    Universitas Sumatera Utara

  • Instruksi instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal,

    dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari

    memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi instruksi dapat

    dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan

    untuk mendukung operasi pada ALU ( Arithmatic Logic unit ) yang dapat

    dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai

    3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk

    mengambil data pada ruang memori data.

    Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan

    R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan

    R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap

    alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit.

    Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan

    teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk

    fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC,

    USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register register ini

    menempati memori pada alamat 0x20h 0x5Fh.

    Universitas Sumatera Utara

  • Berikut ini adalah tampilan architecture ATmega 328 :

    Gambar 2.1.1a Architecture ATmega328

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.1.2 Konfigurasi PIN ATMega328

    Gambar 2.1.2a Konfigurasi Pin ATMega328

    Table 2.1.2b Konfigurasi Port B

    Universitas Sumatera Utara

  • Table 2.1.2c Konfigurasi Port C

    Tabel 2.1.2d Konfigurasi Port D

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.2 Arduino Uno

    Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328.

    Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai

    output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power,

    kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller;

    dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB.

    Gambar 2.2a Board Arduino ATmega328

    Apakah arduino? Arduino adalah merupakan sebuah board minimum

    system mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board

    arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATMega 328 yang merupakan produk

    dari Atmel.

    Universitas Sumatera Utara

  • Arduino memiliki kelebihan tersendiri disbanding board mikrokontroler

    yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa

    pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino

    sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika

    kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan

    board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader

    terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler.

    Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan

    sebagai port komunikasi serial.

    Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan

    14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan

    sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang

    sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah

    konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi

    keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin

    analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata

    lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

    Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri

    untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source

    komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun

    memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran.

    Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah

    disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita

    dalam mempelajari dan mendalami mikrokontro

    Universitas Sumatera Utara

  • Berikut ini adalah konfigurasi dari arduino duemilanove 328 :

    Mikronkontroler ATmega328

    Beroperasi pada tegangan 5V

    Tegangan input (rekomendasi) 7 - 12V

    Batas tegangan input 6 - 20V

    Pin digital input/output 14 (6 mendukung output PWM)

    Pin analog input 6

    Arus pin per input/output 40 mA

    Arus untuk pin 3.3V adalah 50 mA

    Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang mana 2 KB digunakan oleh

    bootloader

    SRAM 2 KB (ATmega328)

    EEPROM 1KB (ATmega328)

    Kecepatan clock 16 MHz

    Power

    Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply.

    Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC

    atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada

    koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply

    dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan

    menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika

    menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas

    dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada

    Universitas Sumatera Utara

  • pada 7 sampai 12 volt.

    Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

    Vin

    Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan

    dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau

    tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan

    tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan

    power jack, aksesnya menggunakan pin ini.

    5V

    Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller

    dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin

    menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau

    supply regulasi 5V lainnya.

    3V3

    Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus

    maximumnya adalah 50mA

    Pin Ground

    berfungsi sebagai jalur ground pada arduino

    Universitas Sumatera Utara

  • Memori

    ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2

    KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk

    SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.

    Input dan Output

    Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau

    output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead().

    Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau

    menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor

    (disconnected oleh default) 20-50 KOhms.

    Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

    Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan

    mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang

    koresponding dari USB FTDI ke TTL chip serial.

    Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk

    trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau

    perubahan nilai.

    PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM

    dengan fungsi analogWrite().

    SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport

    komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang

    tidak termasuk pada bahasa arduino.

    Universitas Sumatera Utara

  • LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13.

    Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

    2.2.1 Manfaat KIT Arduino Uno

    Arduino Uno adalah KIT Elektronik atau papan rangkaian

    elektronik open. Source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu

    sebuah Chip. Mikrokontroller dengan jenis AVR dari Perusahaan Atmel.

    Arduino Uno adalah sebuah board Mikrokontroller yang berbaris Atmega

    3288. Arduino Uno memiliki 4 PIN. Input/output yang mana 6 PIN dapt

    digunakan sebagai output PWM, 6 analog Input, crystal osilator 16 MHz,

    koneksi USB, Jack Power, Kepala ICSP, dan tombol Reset. Arduino Uno

    mampu men-suport Mikrokontroller, dapat dikoneksikan dengan komputer

    menggunakan kabel USB.

    2.2.2 Komunikasi Arduino Uno

    Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi

    dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini

    menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin

    digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini

    komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk

    perangkat lunak pada komputer. Firmware '16U2 menggunakan USB

    driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan.

    Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino

    termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana yang

    Universitas Sumatera Utara

  • akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan akan

    berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan

    koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0

    dan 1). Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan untuk

    komunikasi serial pada setiap pin digital Uno itu. ATmega328 ini juga

    mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Perangkat lunak Arduino

    termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan dari

    bus I2C, lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI,

    menggunakan perpustakaan SPI.

    2.2.3 Tutorial Bahasa Pemograman Arduino

    Arduino menggunakan pemrograman dengan bahasa C. Berikut ini

    adalah sedikit penjelasan yang ditujukan kepada anda yang hanya

    mempunyai sedikit pengalaman pemrograman dan membutuhkan

    penjelasan singkat mengenai karakter bahasa C dan software Arduino.

    Untuk penjelasan yang lebih mendalam, web Arduino.cc adalah sumber

    yang lengkap.

    Struktur

    Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua

    buah fungsi yang harus ada.

    Universitas Sumatera Utara

  • void setup( ) { }

    o Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan

    hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan

    untuk pertama kalinya.

    void loop( ) { }

    o Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void

    setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini

    akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus

    sampai catu daya (power) dilepaskan.

    Syntax

    Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format

    penulisan.

    //(komentar satu baris)

    o Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri

    sendiri apa arti dari kode-kode yang dituliskan. Cukup

    menuliskan dua buah garis miring dan apapun yang kita

    ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh program.

    /* */(komentar banyak baris)

    o Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat

    dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar.

    Semua hal yang terletak di antara dua simbol tersebut

    akan diabaikan oleh program.

    { }(kurung kurawal)

    Universitas Sumatera Utara

  • o Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program

    mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan

    pengulangan).

    ;(titk koma)

    o Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma

    (jika ada titik koma yang hilang maka program tidak

    akan bisa dijalankan).

    Variabel

    Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai

    instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel

    inilah yang digunakan untuk memindahkannya.

    int (integer)

    o Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16

    bit). Tidak mempunyai angka desimal dan menyimpan

    nilai dari -32,768 dan 32,767.

    long (long)

    o Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi.

    Memakai 4 byte (32 bit) dari memori (RAM) dan

    mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan

    2,147,483,647.

    boolean (boolean)

    Universitas Sumatera Utara

  • o Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan

    nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna

    karena hanya menggunakan 1 bit dari RAM.

    float (float)

    o Digunakan untuk angka desimal (floating point).

    Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM dan mempunyai

    rentang dari -3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.

    char (character)

    o Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII

    (misalnya A = 65). Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari

    RAM.

    Operator Matematika

    Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja

    seperti matematika yang sederhana).

    =

    o Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain

    (misalnya: x = 10 * 2, x sekarang sama dengan 20).

    %

    o Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka

    dengan angka yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan

    menghasilkan angka 2).

    +

    o Penjumlahan

    Universitas Sumatera Utara

  • -

    o Pengurangan

    *

    o Perkalian

    /

    o Pembagian

    Operator Pembanding

    Digunakan untuk membandingkan nilai logika.

    ==

    o Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah

    FALSE (salah) atau 12 == 12 adalah TRUE

    (benar))

    !=

    o Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah

    TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE

    (salah))

    <

    o Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah

    FALSE (salah) atau 12 < 12 adalah FALSE

    (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar))

    Universitas Sumatera Utara

  • >

    o Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah

    TRUE (benar) atau 12 > 12 adalah FALSE

    (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah))

    Struktur Pengaturan

    Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan

    dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak

    lagi yang lain dan bisa dicari di internet).

    1. if..else, dengan format seperti berikut ini:

    if (kondisi) { }

    else if (kondisi) { }

    else { }

    Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode

    yang ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika

    tidak (FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan

    jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.

    2. for, dengan format seperti berikut ini:

    for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }

    Universitas Sumatera Utara

  • Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam

    kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah

    pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas

    dengan i++ atau ke bawah dengan i.

    Digital

    1. pinMode(pin, mode)

    Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin

    adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5

    adalah 14-19). Mode yang bisa digunakan adalah INPUT atau

    OUTPUT.

    2. digitalWrite(pin, value)

    Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin

    tersebut dapat dijadikan HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW

    (diturunkan menjadi ground).

    3. digitalRead(pin)

    Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda

    dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut

    apakah HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan

    menjadi ground).

    Universitas Sumatera Utara

  • Analog

    Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk

    beroperasi di dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara

    untuk menghadapi hal yang bukan digital.

    1. analogWrite(pin, value)

    Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width

    modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin

    hidup (on)atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga

    membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value

    (nilai) pada format kode tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty

    cycle ~ 0V) dan 255 (100% duty cycle ~ 5V).

    2. analogRead(pin)

    Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat

    membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0

    (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts).

    2.3 Modem USB Smartfren Connex

    Smartfren Connex Unlimited adalah layanan akses data/internet, dimana

    Pengguna dapat melakukan akses data/internet dengan kecepatan akses

    data hingga kecepatan tertentu dalam jangka waktu tertentu (Masa

    Aktif), tanpa ada pembatasan jumlah atau volume data yang dapat

    diakses.

    Universitas Sumatera Utara

  • Smartfren menawarkan 3 (tiga) jenis layanan akses data Smartfren Connex

    Unlimited, yaitu: (1) Smartfren Connex True Unlimited; (2) SmartFren

    Connex Unlimited (Special Program); dan (3) Smartfren Connex Postpaid

    Unlimited. Penjelasan mengenai kecepatan akses data, tarif (harian,

    mingguan atau bulanan), paket akses data, dan ketentuan lain dari masing-

    masing layanan akses data Smartfren Connex Unlimited tersebut dapat

    dilihat pada www.smartfren.com.

    Untuk menjaga kualitas layanan Smartfren Connex Unlimited dan

    menjaga kesetaraan kualitas layanan akses data bagi semua Pengguna

    Smartfren, bila volume data/internet yang telah diakses (unduh maupun

    unggah) oleh Pengguna (Smartfren Connex Unlimited (Special Program)

    dan Smartfren Connex Postpaid Unlimited) telah mencapai jumlah atau

    volume data tertentu dalam 1 (satu) hari, maka kecepatan akses

    data/internet Pengguna akan disesuaikan hingga kecepatan 153,6 kbps

    (Fair Usage Policy / FUP). Kecepatan akses tersebut akan kembali ke

    kecepatan semula pada hari berikutnya. Informasi mengenai

    jumlah/volume akses data harian yang dikenakan penyesuaian akses data

    dapat dibaca di www.smartfren.com. Pengguna dapat mengetahui volume

    data/intenet yang telah diakses dengan cara menghubungi customercare

    Smartfren di call centre 24 jam di 888 dari nomor Smartfren Anda atau

    021 50100000 dari PSTN atau 08811223344 .

    Pengguna yang terkena ketentuan penyesuaian kecepatan akses

    data/internet pada butir 3.3 di atas (H+0), dapat menikmati kembali

    Universitas Sumatera Utara

  • kecepatan akses data/internet berdasarkan paket Smartfren Connex

    Unlimited yang dipilih Pengguna sejak pukul 03.00 di hari berikutnya

    (H+1), dengan terlebih dahulu memutuskan sambungan internet

    (disconnect) sebelum pukul 03.00 (H+1), dan kemudian menyambungkan

    kembali sambungan internet setelah pukul 03.00 (H+1).

    2.4 Motor Stepper

    Smart Peripheral Controller / SPC STEPPER MOTOR merupakan

    pengontrol motor stepper yang menggunakan I2C-bus sebagai jalur penyampaian

    data sehingga dapat lebih lebih menghemat dan mempermudah pengkabelan,

    selain itu SPC STEPPER MOTOR dapat digunakan secara paralel. Contoh

    aplikasi dari SPC STEPPER MOTOR adalah untuk robot, dan sumber gerak

    lainnya.

    2.4.1 Dasar Operasi Motor Stepper

    Motor Stepper beroperasi secara berbeda dari DC motor sikat, yang

    berputar ketika tegangan diterapkan pada terminal mereka. Stepper motor,

    di sisi lain, secara efektif memiliki beberapa "Bergigi" elektromagnet

    diatur di sekitar bagian pokok gigi berbentuk besi. Itu elektromagnet diberi

    energi oleh rangkaian kontrol eksternal, seperti mikrokontroler. Untuk

    membuat pergantian poros motor, pertama satu elektromagnet diberikan

    kekuasaan, yang membuat gigi gear yang magnetis tertarik pada gigi

    elektromagnet itu. Ketika gigi gigi yang. Dengan demikian sejalan dengan

    elektromagnet pertama, mereka sedikit offset dari berikutnya

    Universitas Sumatera Utara

  • elektromagnet. Jadi ketika elektromagnet berikutnya dihidupkan dan yang

    pertama dimatikan,gigi berputar sedikit untuk menyesuaikan dengan yang

    berikutnya, dan dari sana proses ini diulang. Masing-masing rotasi sedikit

    disebut "langkah", dengan angka integer dari langkah membuat rotasi

    penuh. Dengan cara itu, motor dapat dihidupkan dengan sudut yang tepat.

    2.4.2 Karakteristik Motor Stepper

    o Motor Stepper adalah perangkat daya konstan.

    o Seiring dengan peningkatan kecepatan motor, torsi menurun.

    (Paling bermotor pameran maksimum torsi ketika stasioner, namun

    torsi dari motor ketika stasioner 'memegang torsi' mendefinisikan

    kemampuan motor untuk mempertahankan posisi yang diinginkan

    sementara di bawah beban eksternal).

    o Kurva torsi dapat diperpanjang dengan menggunakan driver yang

    membatasi arus dan meningkatkan mengemudi tegangan (kadang-

    kadang disebut sebagai sirkuit 'helikopter', ada beberapa dari rak

    sopir chip mampu melakukan hal ini dengan cara yang sederhana).

    o Steppers menunjukkan getaran lebih dari jenis motor lain, sebagai

    langkah diskrit cenderung snap rotor dari satu posisi ke posisi lain

    (disebut detent a). Getaran ini membuat stepper ribut daripada

    motor DC motor.

    o Getaran ini bisa menjadi sangat buruk di beberapa kecepatan dan

    dapat menyebabkan motor kehilangan torsi atau kehilangan arah.

    Hal ini karena rotor ditahan dalam medan magnet yang berperilaku

    Universitas Sumatera Utara

  • seperti mata air. Pada setiap langkah yang lampaui rotor dan

    bounce bolak-balik, "Dering" pada frekuensi resonan. Jika

    frekuensi melangkah sesuai dengan resonan

    frekuensi kemudian meningkat dering dan motor keluar dari

    sinkronisme, sehingga dalam kesalahan posisi atau perubahan arah.

    Paling buruk terjadi kerugian total kontrol dan memegang torsi

    sehingga motor ini mudah diatasi dengan beban dan berputar

    hampir bebas.

    o Efeknya dapat dikurangi dengan mempercepat cepat melalui

    kecepatan masalah jangkauan, (redaman gesekan) secara fisik

    redaman sistem, atau menggunakan mikro-loncatan driver.

    o Motor dengan lebih banyak tahapan juga menunjukkan operasi

    halus dibandingkan dengan fase lebih sedikit (ini juga dapat

    dicapai melalui penggunaan drive loncatan mikro)

    2.5 Resistor

    Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk

    membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan

    namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon . Dari

    hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang

    mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau

    dilambangkan dengan simbol (Omega).

    Universitas Sumatera Utara

  • Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki

    tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang

    kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa

    mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar

    manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti

    yang ditunjukkan pada tabel berikut. Waktu penulis masuk pendaftaran kuliah

    elektro, ada satu test yang harus dipenuhi yaitu diharuskan tidak buta warna.

    Belakangan baru diketahui bahwa mahasiswa elektro wajib untuk bisa membaca

    warna gelang resistor (barangkali).

    Gambar 2.5a Contoh Resistor

    Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang

    toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang

    toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar

    yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke

    dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi

    dari resistor tersebut. Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang yang

    pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.

    Universitas Sumatera Utara

  • Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan

    besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20%

    memiliki 3 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan

    toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang

    toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai

    satuan, dan gelang terakhir adalah faktor pengalinya.

    Misalnya resistor dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang

    berwarna emas adalah gelang toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang

    resitor ini adalah, gelang pertama berwarna kuning, gelang kedua berwana violet

    dan gelang ke tiga berwarna merah. Gelang ke empat tentu saja yang berwarna

    emas dan ini adalah gelang toleransi. Dari tabel-1 diketahui jika gelang toleransi

    berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya

    dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah

    menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% (yang

    biasanya memiliki tiga gelang selain gelang toleransi), maka nilai satuannya

    ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari tabel-1 diketahui

    gelang kuning nilainya = 4 dan gelang violet nilainya = 7. Jadi gelang pertama

    dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang

    ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor

    pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor

    tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4.7K Ohm dan

    toleransinya adalah 5%.

    Universitas Sumatera Utara

  • Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu

    rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja

    dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar

    W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan

    semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut.

    Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt.

    Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk

    kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk

    silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak

    langsung dibadannya, misalnya 100W5W.

    2.6 Kapasitor

    Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang

    dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan

    ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan

    yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai

    "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama

    disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari

    bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan

    suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa

    dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada

    perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia

    dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.1 Prinsip dasar dan spesifikasi elektriknya

    Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan

    listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan

    oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya

    udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi

    tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu

    kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif

    terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir

    menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke

    ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.

    Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung

    kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya

    muatan-muatan positif dan negatif di awan.

    Gambar 2.6.1a prinsip dasar kapasitor

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.2 Kapasitansi

    Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor

    untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18

    menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael

    Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki

    kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat

    muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

    Q = CV .(1)

    Q = muatan elektron dalam C (coulombs)

    C = nilai kapasitansi dalam F (farads)

    V = besar tegangan dalam V (volt)

    Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan

    mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal

    dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat

    ditulis sebagai berikut :

    C = (8.85 x 10-12) (k A/t) ...(2)

    Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik

    yang disederhanakan.

    Universitas Sumatera Utara

  • Udara vakum k = 1

    Aluminium oksida k = 8

    Keramik k = 100 1000

    Gelas k = 8

    Polyethylene k = 3

    Tabel 2.6.2a Tabel Konstanta Bahan Dielektrik

    Untuk rangkain elektronik praktis, satuan farads adalah sangat besar

    sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasar memiliki satuan uF (10-6 F), nF

    (10-9 F) dan pF (10-12 F). Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan

    membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047uF dapat juga dibaca sebagai

    47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100p

    Universitas Sumatera Utara

of 31/31
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroller Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan Universitas Sumatera Utara
Embed Size (px)
Recommended