Avrat Mega 8535

Simulator Mikrokontroler Atmega8535 Page 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi elektronika sampai sekarang ini tidak

lepas dari penggunaan sistem kontrol, karena dengan sistem kontrol,

peralatan elektonika tersebut dapat dioperasikan sesuai dengan

fungsi dan kegunaannya.

Dalam teknologi elektronika, efektifitas dan efisieni selalu

menjadi acuan agar setiap langkah dalam penggunaan dan

pemanfaatan teknologi diharapkan dapat mencapai hasil yang optimal

baik kualitas maupun kuantitasnya. Agar dapat mewujudkan hal

tersebut maka diperlukan sebuah alat, komponen atau sistem yang

dapat memproses suatu data dengan cepat dan akurat. Salah satunya

adalah mikrokontroler.

Simulator mikrokontroler Atmega8535 ini didesain khusus untuk

keperluan belajar mikrokontroler secara menyeluruh dari tingkat

pemula hingga tingkat mahir. Dan kenapa simulator mikrokontroler

yang dibuat menggunakan mikrokontroler ATMega8535, karena

mikrokontroler ATMega8535 memiliki kelebihan dibandingkan dengan

mikrokontroler MCS51, karena didalam suatu chip mikrokontroler

ATMega8535 sudah terdapat ADC internal 8 channel 10 bit (Analog

Digital Converter), EEPROM 512 byte (Electrically Erasable

Programmable ROM) dan terdapat osilator internal & osilator external

yang dapat di up sampai 16 MHz.

Kelebihan simulator mikrokontroler ATMega8535 yang dibuat

adalah dalam satu blok terdapatnya beberapa modul terpadu,

sehingga mudah digunakan ke berbagai aplikasi, adapun kelebihan

yang terdapat pada simulator mikrokontroler ATMega8535 yang

dibuat adalah:


• Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535 yang lengkap karena

setiap port terhubung ke indikator LED untuk memudahkan dalam

pengecekan kondisi keluaran tiap port I/O.

• Koneksi ke PC mudah, dan dapat dihentikan tanpa melepas kabel

koneksi.

• Kemudahan untuk mengganti nilai XTAL (Osilator eksternal).

• USB Conection untuk mendownload program melalui AVR doper.

• 4 line Adjustable Vreff (muliturn) untuk aplikasi ADC dan PWM.

• 4 line VR independent (singleturn) untuk aplikasi servo dan speed

controller.

• 8 line push button input aktif low, dengan pull up resistor.

• 8 line DIP switch input aktif low, dengan pull up resistor.

• 8 digit seven segmen aktif high dengan system scanning.

• LCD 16x2 dengan pengatur kontras.

• Modul Keypad 4x4.

• Driver motor L293D untuk aplikasi yang memerlukan beban yang

lebih besar.

• EEPROM AT24C512 dengan kapasitas 512 K byte untuk

penyimpanan data secara permanen pada saat catu daya terputus.

• RTC DS1307 untuk aplikasi real time clock seperti jam dan

kalender digital.

• Setting jumper untuk mengaktifkan modul yang digunakan saja

sehingga dapat menghemat daya.


1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, perumusan masalah yang

timbul dapat dijabarkan sebagai berikut :

1. Bagaimana desain Simulator Mikrokontroler Atmega8535 yang

dapat mengakomodir semua komponen utama yang berkaitan

dengan penggunaan mikrokontroler?

2. Bagaimana agar simulator mikrokontroler Atmega8535 tersebut

dapat menggerakan aktuator yang memerlukan beban yang lebih

besar?

3. Bagaimana cara mengakomodir kebutuhan interfacing

mikrokontroler Atmega8535, dari interfacing port input/output?

1.3 Batasan Masalah

Untuk membatasi pembahasan supaya tidak terlalu melebar,

dan untuk memudahkan saya dalam perancangan alat tersebut,

maka diperlukan pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Sistem mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler

Atmega8535.

2. Sistem papan penampil menggunakan seven segment dan LCD.

3. RTC DS1307 atau Real Time Clock digunakan untuk

aplikasi‐aplikasi yang memerlukan pewaktuan presisi.

4. Driver motor menggunakan IC L293D.

5. EEPROM menggunakan AT24C512.

1.4 Tujuan

Tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah merancang dan

mengembangkan sistem simulator mikrokontroler ATMega8535, agar

dapat mengakomodir semua komponen utama yang berkaitan dengan

penggunaan mikrokontroler.


1.5 Manfaat

Adapun manfaat dari hasil pembuatan tugas akhir ini

diantaranya:

1. Dapat digunakan sebagai sarana untuk mempelajari

mikrokontroler sehingga dapat mudah dipahami, khususnya

mikrokontroler Atmega8535.

2. Dapat diaplikasikan ke berbagai aplikasi, karena pada system

simulator mikrokontroler ATMega8535 terdiri dari beberapa

rangkaian modul terpadu.

1.6 Metode Pengumpulan Data

Metode Pengumpulan data yang dilakukan dalam penyusunan

Laporan tugas akhir ini terdiri dari beberapa macam, yaitu :

1. Studi Pustaka, dengan mempelajari serta mengkaji buku-buku

referensi, tentunya berhubungan dengan permasalahan yang

akan dibahas.

2. Observasi, dengan melakukan tanya jawab dan diskusi dengan

pembimbing.

3. Browsing di situs-situs Internet

1.7 Sistematika Penulisan Laporan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka

penulis membuat sistematika penulisan laporan sebagai berikut :

1. Urutan halaman bagian persiapan, meliputi :

a) Halaman Judul

b) Halaman Pengesahan

c) Kata Pengantar

d) Daftar Isi

e) Daftar Gambar

f) Daftar Lampiran


2. BAB I PENDAHULUAN

a) Latar Belakang

b) Perumusan Masalah

c) Batasan Masalah

d) Tujuan

e) Manfaat

f) Metode Pengumpulan Data

g) Sistematika Penulisan Laporan

3. BAB II LANDASAN TEORI

a) Pengertian Simulator.

b) Pengenalan Komponen.

4. BAB III PERANCANGAN SISTEM

Berisikan pembahasan dari judul laporan, meliputi: Perancangan

sistem perangkat keras, yaitu diagram blok dari rangkaian dan

skematik dari masing-masing rangkaian.

5. BAB IV PENGUJIAN

Berisikan pengujian alat Simulator mikrokontroler Atmega8535.

6. BAB V PENUTUP

Berisikan Kesimpulan dari isi laporan dan saran.

7. Daftar Pustaka

8. Lampiran-lampiran

9. Identitas Mahasiswa


BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Simulator

Simulator merupakan suatu teknik mengoperasikan suatu

sistem dengan bantuan perangkat komputer dan dilandasi oleh

beberapa asumsi tertentu sehingga sistem tersebut bisa dipelajari

secara ilmiah. Pengertian simulator tidak dapat terpisahkan dari

pengertian tentang Sistem dan Model.

•••• Sistem adalah Kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja

bersama- sama dan melakukan suatu sasaran tertentu.

•••• Model secara singkat adalah sebuah bentuk fisik atau abstrak

yang dapat digunakan untuk menjelaskan tentang perilaku

Sistem.

Simulator dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, misalnya :

•••• Simulator digunakan untuk mempelajari berbagai percobaan yang

mengandung interaksi internal.

•••• Pengetahuan dari simulator dapat digunakan untuk

menyempurnakan Sistem.

•••• Simulator dapat digunakan sebagai alat pengajaran untuk

penguatan materi pembelajaran.

Simulator Mikrokontroler Atmega8535 digunakan sebagai

sarana metode pembelajaran mikrokontroler Atmega8535 untuk

berbagai aplikasi, seperti: aplikasi pada LED, LCD 16x2, Seven

segmen, Keypad, Motor DC, Motor Stepper, dll.


2.2 Pengenalan Komponen.

Dalam proses pembuatan simulator mikrokontroler

atmega8535 terdiri dari beberapa komponen diantaranya :

2.2.1 Mikrokontroler Atmega8535

Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer

yang dikemas menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah

terdapat Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC, berbeda

dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data.

Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki

arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode

16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus

clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction

Set Computing).

Secara umum, AVR dapat dikelompokan menjadi

beberapa varian yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega,

AT86RFxx dan dan ATTiny. Pada dasarnya yang membedakan

masing-masing adalah kapasitas memori dan beberapa fitur

tambahan. Memori merupakan bagian yang sangat penting

pada mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki dua macam

memori yang sifatnya berbeda yaitu:

1. ROM (Read Only Memory)

Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah

meskipun IC kehilangan catu daya, Sesuai dangan

keperluannya.

2. RAM (Random Acces Memory)

Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC

kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada

saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan

data disebut sebagai memori data.


• Konfigurasi Pin ATMega8535

Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, bisa

dikatakan hampir sama. Dibawah ini gambar konfigurasi PIN

Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 2.1, Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535

dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. VCC Input sumber tegangan (+)

2. GND Ground (-)

3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari

ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi

sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.

4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua

arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai

MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses

downloading.

5. Port C (PC7 - PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.


6. Port D (PD7 - PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.

Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD,

yang dipergunakan untuk komunikasi serial.

7. RESET Input reset.

8. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke

sirkuit clock internal.

9. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.

10. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.

11. AREF Tegangan referensi untuk ADC.

• Blok diagram mikrokontroler Atmega8535

Dari gambar blok diagram mikrokontroler Atmega8535

dapat dilihat bahwa ini memiliki bagian-bagian sebagai

berikut :

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port

C dan Port D.

2. ADC 8 channel 10 bit.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan

pembanding.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read

While Write.

8. Interrupt internal dan eksternal

9. Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).

10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat

operasi.

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial


Gambar 2.2, Blok diagram fungsional ATmega8535


• Fitur Mikrokontroler Atmega8535

Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah

sebagai berikut:

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan

kecepatan maksimal 16 MHz.

2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte,

dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read

Only Memori) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan

maksimal 2,5 Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan

daya listrik.

• Pemetaan Memory mikrokontroler Atmega8535

ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori

data dan memori program yang terpisah. Memori data

terbagi menjadi 3 bagian yaitu 32 buah register umum, 64

buah register I/O, dan 512 byte SRAM internal.

Register untuk keperluan umum menempati space

data pada alamat terbawah yaitu $00 sampai $1F.

Sementara itu register khusus untuk menangani I/O dan

kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat

berikutnya, yaitu mulai dari $20 sampai $5F. Register

tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk

mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral

mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-

fungsi I/O, dan sebagainya. Register khusus alamat memori

secara lengkap dapat dilihat pada tabel dibawah. Alamat

memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu


pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Tabel dibawah ini

menunjukan pemetaan memory mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 2.3, Konfigurasi memory data AVR ATMega8535

Memory program yang terletak dalam flash PEROM

tersusun dalam word atau 2 Byte karena setiap instruksi

memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATMega8535 memiliki

4KByteX 16-bitFlash PEROM dengan alamat mulai dari $000

sampai $FFF. AVR tersebut memiliki 12-bit Program Counter

(PC) sehingga mampu mengalamati isi Flash.

$000

$FFF

Boot Flash Section

Application Flash Section

Gambar 2.4, Memory Program AVR ATMega8535


2.2.2 Real-Time Clock (RTC) DS1307

Real-time clock DS1307 adalah IC yang dibuat oleh

perusasahaan Dallas Semiconductor. IC ini memiliki kristal

yang dapat mempertahankan frekuensinya dengan baik. Real-

time clock DS1307 memiliki fitur sebagai berikut:

1. Real-time clock (RTC) meyimpan data-data detik, menit,

jam, tanggal dan bulan dalam seminggu, dan tahun valid

hingga 2100.

2. 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk

penyimpanan.

3. Antarmuka serial Two-wire (I2C).

4. Sinyal keluaran gelombang-kotak terprogram

(Programmable squarewave).

5. Deteksi otomatis kegagalan-daya (power-fail) dan rangkaian

switch.

6. Konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode

baterei cadangan dengan operasional osilator.

7. Tersedia fitur industri dengan ketahanan suhu: -40°C

hingga +85°C.

8. Tersedia dalam kemasan 8-pin DIP atau SOIC.

Dibawah ini adalah gambar PIN RTC DS1307.

Gambar 2.5, Diagram pin RTC DS1307

Daftar pin RTC DS1307 adalah sebagai berikut:

1. VCC – Primary Power Supply.

2. X1, X2 – 32.768kHz Crystal Connection.

3. VBAT – +3V Battery Input.


4. GND – Ground.

5. SDA – Serial Data.

6. SCL – Serial Clock.

7. SQW/OUT – Square Wave/Output Driver.

• Mode Operasi RTC DS1307

IC RTC DS1307 beroperasi dalam dua mode, yaitu

Slave Receiver Mode (Write Mode) dan Slave Transmitter

Mode (Read Mode).

a) Slave Receiver Mode (Write Mode).

Mode penerima slave (write mode) dalam

pengiriman sinyal memiliki urutan:

1. Setelah sinyal START, master mengirim byte

pertama yang terdiri dari 7-bit address IC DS1307,

yaitu 1101000 dan 1-bit R/W, yaitu LOW, karena ini

adalah opersai WRITE.

2. Hardware pada DS1307 akan membaca address

yang dikirimkan oleh master tersebut, kemudian

slave, dalam hal ini IC DS1307 akan bit-acknowledge

pada SDA.

3. Setelah itu master akan mengirimkan address tempat

data pertama akan diakses. Address ini berbeda

dengan 7-bit address tadi, ini adalah address “isi” IC

DS1307, bukan address dari IC DS1307. Address ini

akan disimpan dalam register pointer oleh DS1307

yang juga mengirim sinyal acknowledge ke master.

4. Setelah itu master dapat mengirimkan sejumlah byte

ke slave, dimana setiap byte dibalas dengan

acknowledge oleh slave. Setiap menerima byte baru

isi register pointer ditambah satu sehingga register ini

menunjuk ke alamat berikutnya dari lokasi data pada


DS1307. Setelah menerima acknowledge terakhir,

master akan mengirim sinyal STOP untuk mengakhiri

transfer data.

b) Slave Transmitter Mode (Read Mode).

Sama seperti mode write, setelah master

memberikan sinyal START, ia mengirimkan byte

pertama yang terdiri dari 7-bit dalam IC DS1307, yaitu

1101000, diikuti 1-bit R/W, yaitu HIGH. Setelah

menerima byte pertama ini, slave, dalam hal ini DS1307

akan mengirimkan bit acknowledge pada SDA. Setelah

itu slave mulai mengirimkan sejumlah byte ke master.

Setiap byte pengiriman dibalas dengan 1-bit

acknowledge oleh master. Byte pertama yang dikirimkan

oleh slave atau DS1307 adalah data yang alamatnya

ditunjuk oleh register pointer pada DS1307. Setiap kali

pengiriman byte ke master, secara otomatis isi register

pointer ditambah satu. DS1307 akan terus menerus

mengirimkan byte ke master sampai master

mengirimkan bit ‘not acknowledge’ diikuti dengan sinyal

STOP.

2.2.3 AVR Doper

AVR Doper kompatibel dengan STK500 In System

Programmer (ISP) dan High Voltage Serial Programmer

(HVSP). AVR Doper ini sudah dilengkapi (Built in) dengan USB

to Serial Adapter agar bisa dihubungkan dengan komputer

yang sekarang ini sudah jarang dilengkapi dengan Serial Port

Interface.


AVR Doper merupakan desain terbaru karena

mengimplementasikan komunikasi USB pada firmwarenya

langsung dengan USB. Selain itu juga AVR Doper disini tidak

menggunakan Controller atau Converter khusus untuk USB.

Pada implementasi firmware AVR Doper dirancang

agar bisa berkomunikasi pada kecepatan USB LOW Speed.

Karena AVR kecepatan instruksinya adalah satu siklus clock.

Dengan implementasi firmware, USB ini akan membuat

interafcing ke USB menjadi lebih mudah daripada interfacing ke

RS-232.

Pada Firmware AVR Doper ini mengoptimalkan

penggunaan Signal PWM dan sebuah chanel ADC yang

difungsikan sebagai Step-Up DC converter, hal ini

dimaksudkan untuk menghemat biaya dan juga menghemat

ukuran board PCB yang digunakan sebagai ganti DC converter

control circuit yang terpisah.

Gambar 2.6, Blok diagram AVR doper


2.2.4 Seven segment

Seven segment merupakan LED yang disusun atas 7

segment yang dipergunakan untuk menampilkan angka 0

sampai 9 dan sejumlah karakter alfabet.

Gambar 2.7, Tampilan seven segmen

Seven segment terdiri dari dua konfigurasi, yaitu

common anoda dan common katoda. Pada seven segment

tipe common anoda, anoda dari setiap LED dihubungkan

menjadi satu kemudian dihubungkan ke sumber tegangan

positif dan katoda dari masing-masing LED berfungsi sebagai

input dari seven segment, seperti ditunjukkan pada gambar

dibawah ini.

Gambar 2.8, Konfigurasi seven segmen tipe

common anoda

Sesuai dengan gambar diatas, maka untuk menyalakan

salah satu segmen, maka katodanya harus diberi tegangan 0

volt atau logika low. Misalnya jika segmen a akan dinyalakan,

maka katoda pada segmen a harus diberi tegangan 0 volt atau


logika low, dengan demikian maka segmen a akan menyala.

Demikian juga untuk segmen lainnya.

Pada seven segment tipe common katoda, katoda dari

setiap LED dihubungkan menjadi satu kemudian dihubungkan

ke ground dan anoda dari masing-masing LED berfungsi

sebagai input dari seven segment.

Gambar 2.9, Konfigurasi seven segmen tipe

common katoda

Sesuai dengan gambar diatas, maka untuk menyalakan

salah satu segmen, maka anodanya harus diberi tegangan

minimal 3 volt atau logika high. Misalnya jika segmen a akan

dinyalakan, maka anoda pada segmen a harus diberi

tegangan minimal 3 volt atau logika high, dengan demikian

maka segmen a akan menyala. Demikian juga untuk segmen

lainnya.

2.2.5 LED (Light Emiting Diode)

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED

(light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang

memancarkan cahaya monokromatik (cahaya yang hanya terdiri

atas satu warna dan satu panjang gelombang) yang tidak

koheren ketika diberi tegangan maju. Warna yang dihasilkan

bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa

juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat.


Sirkuit LED dapat didesain dengan cara menyusun LED

dalam posisi seri maupun paralel. Bila disusun secara seri,

maka yang perlu diperhatikan adalah jumlah tegangan yang

diperlukan seluruh LED dalam rangkaia. Namun bila LED

diletakkan dalam keadaan paralel, maka yang perlu

diperhatikan menjadi jumlah arus yang diperlukan seluruh LED

dalam rangkaian.

Menyusun LED dalam rangkaian seri akan lebih sulit

karena tiap LED mempunyai tegangan maju (Vf) yang berbeda.

Perbedaan ini akan menyebabkan bila jumlah tegangan yang

diberikan oleh sumber daya listrik tidak cukup untuk

membangkitkan chip LED, maka beberapa LED akan tidak

menyala. Sebaliknya, bila tegangan yang diberikan terlalu

besar akan berakibat kerusakan pada LED yang mempunyai

tegangan maju relatif rendah.

Pada umumnya, LED yang ingin disusun secara seri

harus mempunyai tegangan maju yang sama atau paling tidak

tak berbeda jauh supaya rangkaian LED ini dapat bekerja

secara baik.

Gambar 2.12, Bentuk fisik LED


2.2.6 LCD (Liquid Cristal Display) 2x16.

LCD merupakan perangkat display yang dapat

menampilkan gambar atau karakter yang diinginkan. LCD

M1632 mempunyai display dot matrix, yang sudah dilengkapi

dengan panel dan chip kontroler Hitachi 44780. LCD ini bisa

menampilkan 32 karakter dalam 2 baris (2x16 karakter

5x7‐matrix‐display). LCD bertipe ini memungkinkan

pemprogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8

bit atau 4 bit. Jika menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7

jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 4 untuk jalur data).

Sedangkan jika menggunakan jalur data 8 bit, akan ada 11

jalur data (3 jalur kontrol dan 8 jalur data). Tiga jalur kontrol ke

LCD ini adalah E (Enable), RS (Register Select), dan R/W

(Read/Write). Tabel berikut menjelaskan hal tersebut.

Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:

Ground (pin 1) adalah masukan tegangan power nol (0)

volt dan sinyal ground.

Vcc (pin 2) adalah masukan tegangan +5 volt.

Vee (pin 3) adalah dihubungkan dengan level ground

melalui trimpot.

RS (pin 4) adalah data dikirim ke LCD.

RW (pin 5) adalah merupakan read select, 1 = read, 0 =

write.

Enable Clock LCD (pin 6) adalah merupakan masukan

logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.

D0-D7 (pin7 – pin 14) adalah merupakan data bus 1 – 7 ke

port.

Anoda (pin 15) adalah merupakan masukan tegangan

positif backlight.

Katoda (pin 16) adalah merupakan masukan tegangan

negative backlight.


Gambar 2.13, Bentuk fisik LCD 16x2

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan

RW. Jalur EN dinamakan Enable.Jalur ini digunakan untuk

memberitahu LCD bahwa sebuah data sedang dikirimkan.

Untuk mengirimkan data ke LCD maka melalui program EN

harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur control yang

lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN

dengan logika “1” dan tunggu. Berikutnya di set EN ke logika

low “0” lagi. Jalur R/W adalah jalur control Read/Write. Ketika

R/W berlogika low “0”, maka informasi pada bus data akan

dituliskan pada layar LCD. Ketika R/W berlogika hight “1”,

maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD,

sedangkan pada aplikasi umum pin R/W selalu diberi logika low

“0”.

2.2.7 Keypad 4x4.

Keypad 4x4 terdiri dari empat kolom push button dan

empat baris push button, jadi pada keypad 4x4 dibutuhkan

port sebanyak satu port (terdiri dari 8 pin) masing-masing baris

dan kolom dihubungkan dengan port pada mikrokontroler dan

mikrokontroler akan menerima data dari keypad pada saat key

ditekan (di-press).


Keypad biasa digunakan pada aplikasi‐aplikasi yang

memerlukan inputan berupa angka atau karakter misalnya

untuk memasukkan parameter‐parameter. Keypad yang

digunakan adalah tipe M1604B yang memiliki 16 pad yang

tersusun dalam matrix 4x4.

Gambar 2.14, bentuk fisik keypad 4x4

2.2.8 Driver motor L293D

IC L293D adalah sebuah driver monolitis empat kanal

yang terintegrasi, dengan tegangan dan arus tinggi. IC L293D ini

sesuai dengan standar DTL (Diode Transistor Logic) dan TTL

(Transistor-Transistor Logic) dan digunakan untuk men-drive

beban induktif seperti motor dc, stepper, dan relai solenoid.

Untuk memudahkan penggunaan sebagai jembatan, tiap pasang

kanal dilengkapi dengan masukan chip inhibit. Masukan ini

membutuhkan supply tegangan terpisah yang berfungsi sebagai

logika masukannya.


IC ini dikemas dalam sebuah paket 16 kaki dengan 4

kaki tengah dihubungkan bersama yang berfungsi sebagai

heatsink (penyerap panas) dan merupakan pin untuk ground.

Masukan untuk kaki input 1 maksimal sebesar 7V dengan

tegangan keluaran maksimal sebesar 36 V. Arus keluaran

maksimal sebesar 1,2 A. Konfigurasi dari kaki-kakinya

diperlihatkan pada Gambar dibawah ini.

Gambar 2.15, Driver motor L293D.

2.2.9 Motor DC

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis

yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor

DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada

kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik.

Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang

tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian

yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar

dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (ggl)

yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran,

sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari

arus searah adalah membalik phasa tegangan dari

gelombang yang mempunyai nilai positif dengan

menggunakan komutator, dengan demikian arus yang


berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam

medan magnet. Yang mendasari kerja motor adalah hokum

gaya Lorenz.

F = B.I.L

Dimana: F = Gaya (newton)

B = Induksi magnet (weber)

I = Arus listrik (ampere)

L = Panjang penghantar (meter)

Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan

satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub

magnet permanen. Gambar dibawah ini menunjukkan

skematika motor DC magnet permanen.

Gambar 2.16, Rangkaian skematik motor DC

magnet permanen

Dengan mengabaikan La pada rangkaian Gambar

diatas, maka didapatkan persamaan tegangan pada

rangkaian jangkar adalah:

Ea = Ia.Ra + Eb (2.1)

dalam keadaan tunak (steady state) didapatkan

Eb = Ea - IaRa (2.2)

Selain itu berdasarkan sistem dasar motor DC

permanen didapat.


Eb = Cnφ (2.3)

dengan C adalah konstanta, φ adalah fluks magnet

dan n adalah kecepatan (rpm).

Dengan persamaan (2.2) dan (2.3) diperoleh

n =.

(2.4)

Dimana:

Ea (s) = tegangan jangkar, (V)

n = kecepatan (rpm)

La = induktansi kumparan jangkar, (H)

Eb = ggl Lawan

Ra = tahanan kumparan jangkar, (Ω)

Ia = arus kumparan jangkar, (A)

φ = fluks medan konstan magnet (Wb/m2)


BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Sistem

Simulator ini didesain untuk dapat mengakomodir semua

komponen utama yang berkaitan dengan penggunaan

mikrokontroler. Untuk itu, secara sederhana simulator mikrokontroler

atmega8535 ini terdiri dari 13 modul terpadu sebagai berikut:

1. Modul power unit dengan regulator 5 volt dan USB Plug

2. Modul Minimum sistem untuk mikrokontroler Atmega 8535.

3. Modul RS232 Serial Communication.

4. Modul Adjustable Vreff for ADC Application.

5. Modul 8-line push button input dan 8-line Dipswitch input.

6. Modul RTC DS1307.

7. Modul EEPROM 24LC512.

8. Modul Driver motor L293D.

9. Modul 8x7 Segmen Display with Scanning mode.

10. Modul LCD 2x16 character.

11. Modul Keypad matrix 4x4.

12. Modul USB Doper.

13. Modul Input NOT gate.

Adapun bagian dari perancangan sistem simulator

mikrokontroler Atmega8535 terdiri dari beberapa modul rangkaian,

Pada gambar dibawah ini menunjukan tata letak tiap-tiap modul pada

rangkaian simulator mikrokontroler Atmega8535.


Gambar 3.1, Tata letak modul pada perancangan simulator mikrokontroler Atmega8535


1) Modul power unit dengan regulator 5 volt dan USB Plug

• Power supply yang digunakan adalah DC 5 Volt dengan

kemampuan arus sekitar 1A atau lebih. Sumber tegangan dapat

diperoleh dari adaptor atau melalui kabel USB.

• Kisaran tegangan input yang diijinkan adalah 5 sampai 15 volt.

• Dengan menggunakan adaptor switching 12V/3A, kita dapat

menggunakan terminal DC Input sebagai sumber tegangan 12V

untuk tegangan relay atau motor.

• Saklar ON/OFF digunakan untuk menghubungkan dan memutus

supply ke rangkaian simulator Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 3.2, Rangkaian skematik modul power unit.

2) Modul sistem Minimum Mikrokontroler Atmega8535.

Dalam sistem simulator mikrokontroler atmega8535,

mikrokontroler merupakan komponen utama. Berikut ini adalah

rangkaian schematic system minimum pada simulator

mikrokontroler Atmega8535 disertai penjelasan singkat mengenai

system minimum tersebut.


Gambar 3.3 , Rangkaian skematik system minimum Atmega8535

Seperti terlihat di atas, modul system minimum pada

simulator ini didesain untuk dapat mengakomodir semua kebutuhan

interfacing mikrokontroler Atmega8535, mulai dari interfacing port

input output, komunikasi serial via USART dan IIC, serta koneksi ke

rangkaian programmer melalui konektor ISP. Setiap port juga

terhubung ke indikator LED untuk memudahkan dalam pengecekan

kondisi keluaran tiap port I/O.

a) LED Indikator dan DIP ‐‐‐‐Switch

Setiap port terhubung ke LED melalui DIP‐switch, sehingga

kita dapat memantau kondisi logika pada masing‐masing port.

Setiap LED dilengkapi dengan nama registernya untuk

memudahkan dalam pemprogramannya. Untuk mematikan LED


cukup ubah posisi DIP‐switch yang bersesuaian dengan LED

tersebut.

b) Rangkaian Osilator dan Kristal

Mikrokontroler tidak akan bekerja jika tidak diberi detak

(clock) melalui osilator. Osilator adalah rangkaian yang akan

memberikan suatu pulsa pada mikrokontroler yang digunakan

untuk mensinkronkan system yang ada dalam mikrokontroler

tersebut. untuk pemakaian yang tidak memerlukan pewaktuan

yang kritis, bahkan dapat menggunakan sepasang resistor dan

kapasitor saja sebagai osilator. Berikut ini adalah pemasangan

osilator pada rangkaian simulator mikrokontroler atmega8535,

perhatikan bahwa Kristal yang dipakai ditempatkan pada soket

yang disediakan. Kristal yang biasa dipakai adalah Xtal 4MHz,

8MHz, 10MHz, 11.0592MHz, 12MHz, dan 16MHz. Dan

perhatikan juga bahwa semakin besar frekuensi Kristal, maka

akan semakin cepat siklus kerjanya.

Gambar 3.4 , rangkaian skematik XTAL atau Ocilator.


3) Modul RS232 Serial Communication.

• USART (Universal Synchronus Asynchronus Receiver

Transmitter)

USART biasanya digunakan untuk berkomunikasi dengan PC

menggunakan protocol RS232. Pada modul, konektor

SERIAL.CON adalah sarana komunikasi dengan USART.

Karena keluaran USART dari mikrokontroler beroperasi dalam

level TTL, sedangkan RS232 menggunakan level tegangan

yang lebih tinggi (+/‐ 12V), maka diperlukan rangkaian konversi

level TTL ke RS232 yang diwakili oleh IC MAX232.

Gambar 3.5, Blok diagram komunikasi serial USART.

• IIC Bus (Inter ‐‐‐‐IC Bus)

IIC adalah metode transfer data serial yang lebih simple secara

hardware, hanya membutuhkan dua sambungan yaitu sinyal

clock (SCL) dan sinyal data (SDA). Hal ini mengijinkan master

control untuk terhubung hingga ke 1023 perangkat lain seperti

mikrokontroler lain, perangkat memory, EEPROM, RTC, ADC,

dan lain‐lain.

Gambar 3.6, Blok diagram komunikasi serial IIC


Modul RS232 serial communication merupakan sarana

komunikasi serial antara mikrokontroler Atmega8535 dengan

komputer melalui protokol RS232 atau konektor DB9. Karena

keluaran USART dari mikrokontroler beroperasi dalam level TTL,

sedangkan RS232 menggunakan level tegangan yang lebih tinggi

(+/‐ 12V), maka diperlukan rangkaian konversi level TTL ke RS232

yang diwakili oleh IC MAX232 pada modul serial communication.

Gambar 3.7, Rangkaian skematik komunikasi serial menggunakan

RS232 Keterangan :

1. JP1 digunakan untuk mengaktifkan modul komunikasi serial,

lepas bila tidak digunakan.

2. Hubungkan system simulator mikrokontroler atmega8535 ke

komputer menggunakan kabel RS232 yang disediakan.

3. Konektor SERIAL2.CON harus dihubungkan ke konektor

SERIAL.CON pada minimum system untuk komunikasi serial

antara mikrokontroler dengan computer.


4) Modul Adjustable Vreff for ADC Application.

Modul Adjustable Vreff untuk ADC terdiri dari 4 jalur

tegangan referensi presisi tinggi untuk aplikasi ADC, dan 4 buah

trimpot independent untuk aplikasi sensor. Biasanya sensor yang

digunakan (infrared, ultrasonic, dll) sinyal keluarannya berupa arus,

sehingga dibutuhkan nilai resistansi tertentu untuk mengubahnya

menjadi level tegangan.

Gambar 3.8, rangkaian skematik Adjustable Vreff untuk ADC Keterangan :

1. JP2, JP3, JP4, dan JP5 adalah setting jumper untuk tegangan

referensi.

2. Konektor VREFF.CON adalah keluaran Vreff untuk ADC.

3. Disediakan pula 2x8 terminal Ground dan +5V untuk keperluan

lainnya.


5) Modul 8 ‐‐‐‐line push button input dan 8 ‐‐‐‐line Dipswitch input

Terdapat 8 jalur push‐button input dan DIP‐Switch input aktif

low dengan pull‐up resistor sebesar 10K ohm. Lepas JP6 untuk

memutus pull‐up resistor. Tegangan keluaran dapat diambil dari

konektor PB.CON untuk push‐button, dan DPSW.CON untuk

DIP‐Switch input. Rangkaian lengkapnya adalah sebagai berikut:

Gambar 3.9 , Rangkaian skematik 8 line PB dan 8 line DIPswitch

6) Modul RTC DS1307

RTC atau Real Time Clock digunakan untuk aplikasi‐aplikasi

yang memerlukan pewaktuan presisi seperti jam digital, timer, dan

kalender digital. DS1307 adalah RTC serial berdaya rendah dan

mempunyai fitur‐fitur sebagai berikut :

Real‐Time Clock (RTC) untuk detik, menit, jam, tanggal, bulan,

nama hari, dan tahun yang telah diset presisi hingga tahun

2100.

Memiliki RAM internal sebesar 56 byte untuk penyimpanan data

yang bersifat Nonvolatile (NV).


Menggunakan I2C (Inter‐IC Bus) untuk komunikasi dan transfer

data, sehingga lebih mudah dalam instalasinya.

Mempunyai fitur “Programmable Square Wave Output Signal”.

Backup data menggunakan baterai CMOS CR2032 dengan

konsumsi daya yang sangat kecil ketika running (kurang dari

500 nano Amper).

Di bawah ini adalah diagram schematic untuk modul RTC.

Gambar 3.10 , Rangkaian skematik RTC DS1307

7) Modul EEPROM AT24C512

EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)

digunakan untuk aplikasi‐aplikasi yang memerlukan media

penyimpanan data secara permanen, misalnya menyimpan

parameter-parameter penting yang tidak boleh hilang saat catu

daya diputus. Di bawah ini adalah rangkaian modul EEPROM

AT24C512 yang memiliki kapasitas 512 kilo bytes.


Gambar 3.11, Rangkaian skematik EEPROM AT24C512

8) Modul Driver motor L293D

Pada beberapa aplikasi seringkali dibutuhkan rangkaian

driver untuk menggerakkan beban yang besar seperti relay,

solenoid, motor DC, motor stepper, multiplexer LED, heater, dan

lain-lain. Cara yang paling aman dan mudah adalah menggunakan

IC L293D, IC ini dikemas dalam sebuah paket 16 kaki dengan 4

kaki tengah dihubungkan bersama yang berfungsi sebagai heatsink

(penyerap panas) dan merupakan pin untuk ground. Masukan untuk

kaki input 1 maksimal sebesar 7V dengan tegangan keluaran

maksimal sebesar 36 V. Arus keluaran maksimal sebesar 1,2 A.


Gambar 3.12, Rangkaian skematik Driver

9) Modul 8x7 Segmen Display with Scanning mode

Display 7‐segmen biasanya digunakan dalam rangkaian

counter, timer, jam digital, voltmeter, dan aplikasi lain yang

memerlukan tampilan digit angka. Ada dua metode penyalaan

7‐segmen yaitu metode direct (langsung) dan metode multiplex

(bergantian).

Pada metode langsung, semua digit dinyalakan secara

bersamaan sehingga untuk jumlah digit yang banyak akan

menimbulkan kerumitan hardware dan konsumsi daya yang besar.

Selain itu jumlah Port I/O yang terbatas juga tidak memungkinkan

untuk mengendalikan lebih dari 4 digit display (32 Port I/O).

Untuk mengatasi kerumitan hardware dan konsumsi daya

inilah maka metode multiplex digunakan. Pada metode multiplex,

penyalaan masing‐masing display dilakukan secara bergantian,

artinya dalam satu waktu hanya ada satu digit yang menyala.

Metode ini disebut juga dengan system scanning dimana

masing‐masing display dinyalakan secara berurutan dalam waktu

yang sangat cepat diatas 50 Hz, sehingga mata manusia akan

menganggap display tersebut menyala bersamaan.


Keuntungan dari metode multipleks ini adalah konsumsi

daya yang kecil dan efisiensi pemakaian port mikrokontroler,

sehingga untuk menampilkan 8 digit display, kita hanya

membutuhkan 2 port saja. Satu Port untuk mengatur data tampilan

dan satu Port lagi untuk mengatur penyalaan display. Rangkaian

schematic-nya adalah sebagai berikut:

Digit8 Digit1

12345678

SEGMEN.CON

Header 8

GND

OE11

A12

A24

A36

A48

Y412

Y314

Y216

Y118

Y83

Y75

Y67

Y59

GND10

A511

A613

A715

A817

OE219

VCC20

U1

DM74LS244N

f9

g10

e1

d2

K3

c4

DP5

b6

a7

K8

Digit 1-8

Dpy Blue-CC

12345678

SCANNING.CON

Header 8

IN11

IN22

IN33

IN44

IN55

IN66

IN77

IN88

OUT118

OUT316

OUT415

OUT514

OUT613

OUT712

OUT811

OUT217

COM D10

GND9

U2

ULN2803A

GND

IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7IN8

CC Digit1CC Digit2CC Digit3CC Digit4CC Digit5CC Digit6CC Digit7CC Digit8

8x150 ohm

CC Digit1-8

IN GIN F

IN E

IN DIN CIN BIN A

JP7

+5V

8 x 7SEGMEN SCANNING DISPLAY

Gambar 3.13, Rangkaian skematik 8x7 segment. Seperti terlihat di atas, penyalaan digit diatur oleh data

scanning yang diberikan melalui konektor SCANNING.CON, data

ini akan mengaktifkan common katoda dari masing‐masing digit,

jadi hanya digit yang diberi logika 1 saja yang akan menyala.

Sementara untuk tampilan 7‐segmen, data segmen diberikan

melalui konektor SEGMEN.CON, data ini diberikan pada rangkaian

Buffer 74LS244 untuk memberikan arus yang lebih besar dan

kestabilan sistem yang lebih baik.


10) Modul LCD 16x2

LCD merupakan perangkat display yang dapat menampilkan

gambar atau karakter yang diinginkan. LCD M1632 mempunyai

display dot matrix, yang sudah dilengkapi dengan panel dan chip

kontroler Hitachi 44780. LCD ini bisa menampilkan 32 karakter

dalam 2 baris. LCD bertipe ini memungkinkan pemprogram untuk

mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit. Jika

menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur

kontrol dan 4 untuk jalur data). Sedangkan jika menggunakan jalur

data 8 bit, akan ada 11 jalur data (3 jalur kontrol dan 8 jalur data).

Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah E (Enable), RS (Register

Select), dan R/W (Read/Write). Tabel berikut menjelaskan hal

tersebut.

Dibawah ini ini adalah skema rangkaian modul LCD 16x2.

.

Gambar 3.14, Rangkaian skematik LCD 16x2


11) Modul Keypad 4x4

Keypad biasa digunakan pada aplikasi‐aplikasi yang

memerlukan inputan berupa angka atau karakter misalnya untuk

memasukkan parameter‐parameter instruksi atau untuk menulis

string pada LCD. KEYPAD yang digunakan adalah tipe M1604B

yang memiliki 16 pad yang tersusun dalam matrix 4x4.

Pengaksesan keypad dilakukan melalui proses “scanning

keypad”, dimana data dikirim pada salah satu ROW dan

selanjutnya dilakukan pengecekan pada COL yang bersangkutan.

Misalnya jika kita tekan tombol “5” yang terletak pada baris kedua

dan kolom kedua, maka pin ROW2 akan terhubung dengan pin

COL2.

Gambar 3.15, schematic keypad 4x4

12) Modul USB Doper

AVR Doper kompatibel dengan STK500 In System

Programmer (ISP) dan High Voltage Serial Programmer

(HVSP). AVR Doper ini sudah dilengkapi (Built in) dengan USB

to Serial Adapter agar bisa dihubungkan dengan komputer

yang sekarang ini sudah jarang dilengkapi dengan Serial Port

Interface.


AVR Doper merupakan desain terbaru karena

mengimplementasikan komunikasi USB pada firmwarenya

langsung dengan USB. Selain itu juga AVR Doper disini tidak

menggunakan Controller atau Converter khusus untuk USB.

Dibawah ini menunjukan rangkaian skematik AVR Doper.

VC

CIN

T

Gambar 3.16, schematic AVR Doper.


Gambar 3.17, Blok Diagram Simulator Mikrokontroler Atmega8535


3.2 Perencanaan Perancangan Perangkat Lunak

3.2.1 Aplikasi Pada LED

Perencanaan Perancangan perangkat lunak yang pertama

yaitu aplikasi Input/Output dengan indicator LED. Dimana

PORT B digunakan sebagai data masukan/input dan PORT

A, C dan D digunakan sebagai output. Dibawah ini

menunjukan diagram alir/flowchart perancangan perangkat

lunak untuk Input/Output.

Gambar 3.18 , Diagram Alir Program Input/Output dengan Indicator LED


3.2.2 Aplikasi Pada LCD 2x16

Perencanaan Perancangan perangkat lunak yang kedua

yaitu diaplikasikan untuk menampilkan tulisan “Tugas

Akhir 2010” pada baris 1 dan tulisan “Hanafi TOI060006”

pada baris 2 pada LCD 16x2 (Liquid Cristal Display).

Dibawah ini menunjukan diagram alir/flowchart

perancangan perangkat lunak untuk menampilkan karakter

pada LCD 16x2.

Gambar 3.19, diagram alir/flowchart perancangan perangkat lunak

untuk menampilkan karakter ke LCD16x2.


3.2.3 Aplikasi Pada Keypad 4x4 dan Seven Segment.

Perencanaan Perancangan perangkat lunak yang ketiga

yaitu aplikasi untuk menampilkan angka pada display seven

segment. Dimana PORT D digunakan sebagai data

masukan/input dari Keypad 4x4 dan PORT A digunakan

sebagai output ke display seven segment. Dibawah ini

menunjukan diagram alir/flowchart perancangan perangkat

lunak untuk menampilkan angka pada seven segment dan

input dari keypad 4x4.

Gambar 3.20, Diagram alir/flowchart perancangan perangkat lunak untuk

menampilkan angka pada seven segment dari input keypad 4x4.


3.2.4 Aplikasi Pada Motor DC.

Perencanaan Perancangan perangkat lunak yang keempat

yaitu diaplikasikan pada motor DC, dikarenakan motor DC

membutuhkan arus yang cukup besar maka diperlukan

driver motor agar motor DC dapat digerakan, dan driver

motor yang digunakan adalah IC L293D karena IC L293D

dapat menghasilkan tegangan keluaran maksimal sebesar

36 V dan Arus keluaran maksimal sebesar 1,2 A. Sehingga

dengan keluaran arus sebesar 1,2 A motor DC dapat

digerakan.

Dibawah ini adalah gambar diagram alir/flowchart

perancangan perangkat lunak untuk menggerakan motor

DC.

Gambar 3.21, diagram alir/flowchart perancangan perangkat lunak

untuk menggerakan motor DC


BAB IV PENGUJIAN

4.1 Pengujian Alat

Setelah melakukan pembuatan perangkat keras/hardware

dan perangkat lunak penulis melakukan pengujian dan pengukuran

terhadap alat yang telah dibuat.

4.1.1 Pengujian Modul Regulator.

Modul Regulator terdiri dari beberapa komponen, salah

satunya adalah IC 7805 yang berfungsi menurunkan tegangan

dari tegangan input 12 volt dari power supply dan

menghasilkan tegangan output 5 volt. Modul regulator ini

digunakan untuk mensupply tegangan 5 volt kesetiap modul,

seperti : memberikan supply tegangan 5 volt ke modul system

minimum mikrokontroler ATMega8535, modul LCD 16x2,

modul 8x7 segment, modul driver motor, modul EEPROM,

modul RTC, modul adjustable Vreff untuk ADC, dan modul 8

line push button input & 8 line DIP switch input.

Dibawah ini adalah rangkaian skematik regulator dan

table hasil pengukuran menggunakan AVO meter pada

rangkaian modul regulator.

Gambar 4.1, Rangkaian skematik modul power unit.


Tegangan Input Tegangan Output

12 volt DC 5 volt DC

Table 1, Hasil pengukuran menggunakan AVO meter.

4.1.2 Pengujian Simulator mikrokontroler ATMega8535 .

Untuk mengetahui apakah rangkaian simulator

mikrokontroller ATmega8535 telah bekerja dengan baik, maka

dilakukan pengujian.

Tabel dibawah ini adalah hasil pengukuran

menggunakan AVO meter pada port I/O.

PORT Logic Tegangan

Input

Tegangan

Output

Port A, B, C & D 1 5 volt 4,2 volt

Port A, B, C & D 0 5 volt 0 volt

Tabel 1, Hasil pengukuran pada port I/O

Pengujian simulator mikrokontroler ATmega8535 dilakukan ke

beberapa aplikasi diantaranya :

•••• Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 Pada LED.

•••• Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 pada LCD

16x2 (Liquid Cristal Display).

•••• Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 pada Keypad

4x4 dan Seven Segment.

•••• Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 pada motor

DC.


4.1.3 Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 Pada LED

Pengujian Simulator Mikrokontroler ATMega8535 yang

pertama yaitu aplikasi Input/Output dengan indicator LED.

Dimana PORT B digunakan sebagai data masukan/input dan

PORT A, C & D digunakan sebagai output.

Gambar 4.2, Rangkaian Interface Mikrokontroler ATmega8535,

LED dan input 8 line push button.


Adapun Tabel hasil pengujian I/O untuk aplikasi pada LED adalah sebagai berikut:

Tabel 2, Hasil Pengujian I/O Pada LED

Kondisi Logic pada PORTB (Input) Kondisi LED (Output)

PinB.0 PinB .1 PinB .2 PinB .3 PinB .4 PinB .5 PinB .6 PinB .7 PORTA PORTC PORTD

1 0 0 0 0 0 0 0 Kondisi LED pada PORTA, (ON) kedip 5 kali

0 1 0 0 0 0 0 0 Kondisi LED pada PORTC, (ON) kedip 5 kali

0 0 1 0 0 0 0 0 Kondisi LED pada PORTD (ON) kedip 5 kali

0 0 0 1 0 0 0 0 Kondisi LED pada PORTA, B, dan C. (ON)

kedip 5 kali secara bergantian

0 0 0 0 1 0 0 0 Kondisi LED pada PORT A & C. (ON) kedip 2

kali secara bergantian sebanyak 5 kali

0 0 0 0 0 1 0 0 Kondisi LED pada PORT C & D. (ON) kedip 2

kali secara bergantian sebanyak 5 kali

0 0 0 0 0 0 1 0 Kondisi LED pada PORTA, B, dan C. (ON)

Kedip 2 kali secara bergantian sebanyak 5 kali

0 0 0 0 0 0 0 1 Kondisi LED pada PORT A & C. (ON) secara

Rolet


4.1.4 Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 Pada LCD

(Liquid Cristal Display) 2x16.

Pengujian simulator mikrokontroler ATmega8535 yang

kedua diaplikasikan pada LCD 16x2 untuk menampilkan tulisan

“Tugas Akhir 2010” pada baris 1 dan tulisan “Hanafi

TOI060006” pada baris 2 di LCD 16x2 (Liquid Cristal Display).

Dibawah ini menunjukan gambar Blok diagram aplikasi

simulator mikrokontroler ATmega8535 pada LCD 16x2 dan

Gambar rangkaian Interface Mikrokontroler Atmega8535

dengan LCD.

Gambar 4.3, Blok diagram aplikasi simulator mikrokontroler

ATmega8535 pada LCD 16x2.

Dibawah ini adalah rangkaian interface Mikrokontroler

ATmega8535 dengan LCD 16x2.


Gambar 4.4, Rangkaian interface Mikrokontroler ATmega8535

dengan LCD 16x2.

Gambar rangkaian diatas adalah rangkaian interface

Mikrokontroler Atmega8535 dengan LCD. Untuk konektor LCD

digunakan pin header 14 kaki dimana tata letak urutan pin pada

gambar diatas sama dengan konfigurasi kaki pin LCD. VCC

terletak pada pin no. 1, ground pada pin no. 2, sedangkan kaki

tegangan kontras Vee pada pin no. 3 dihubungkan ke potensio

pengatur kontras LCD. Pada aplikasi ini akan digunakan akses

LCD menggunakan 4 bit data. Dengan demikian, hanya pin D4-

D7 pada kaki LCD yang dihubungkan ke PORTC4-PORTC7

pada kaki Mikrokontroler Atmega8535.


4.1.5 Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 pada

Keypad 4x4 dan Seven Segment.


ketiga diaplikasikan pada Keypad 4x4 dan seven segment,

dimana pada aplikasi ini menampilkan angka pada seven

segment yang dihubungkan pada PortA dan data input dari

keypad 4x4 yang dihubungkan pada PortD.

Dibawah ini menunjukan Blok diagram hubungan interface

antara mikrokontroler ATMega8535, Keypad 4x4 dan Seven

segment.

Gambar 3.20, Blok diagram hubungan interface antara mikrokontroler ATMega8535, Keypad 4x4 dan Seven segment.


Gambar 4.5, Rangkaian interface Mikrokontroler ATmega8535,

Keypad 4x4 dan Seven Segment.

Tabel dibawah ini menunjukan hasil analisa yang didapat

pada saat seven segment menampilkan angka/huruf dengan

data input dari keypad 4x4 melalui PortD.

Input dari

keypad 4x4

Data Bit pada PORTD

(Input)

Data Bit pada

PORTA (Output)

Tampilan pada

seven segment

Key0 1101 0111 1111 1100 Angka 0

Key1 1110 1110 0110 0000 Angka 1

Key2 1101 1110 1101 1010 Angka 2

Key3 1011 1110 1111 0010 Angka 3

Key4 1110 1101 0110 0110 Angka 4

Key5 1101 1101 1011 0110 Angka 5

Key6 1011 1101 1011 1110 Angka 6

Key7 1110 1011 1110 0000 Angka 7

Key8 1101 1011 1111 1110 Angka 8

Key9 1011 1011 1111 0110 Angka 9


KeyA 0111 1110 1110 1110 Huruf A

KeyB 0111 1101 0011 1110 Huruf B

KeyC 0111 1011 1001 1100 Huruf C

KeyD 0111 0111 0111 1010 Huruf D

Key* 1110 0111 1001 1110 Huruf E

Key# 1011 0111 1000 1110 Huruf F

Tabel 3, Hasil analisa Data bit pada portA dan port D pada saat

menampilkan angka pada seven segment

4.1.6 Aplikasi Simulator Mikrokontroler ATMega8535 pada Motor

DC.


keempat yaitu diaplikasikan untuk menggerakan motor DC,

dimana PORTB.0 dan PORTB.1 digunakan sebagai input dan

PORTA.0 digunakan sebagai output ke driver motor.

Dikarenakan tegangan output dari mirokontroler hanya 4,2

volt maka diperlukan driver motor agar dapat menggerakan

motor DC, dan driver motor menggunakan IC L293D karena IC

L293D dapat menghasilkan arus keluaran maksimal sebesar 1,2

A. Sehingga dengan keluaran arus sebesar 1,2 A motor DC dapat

digerakan.

Dibawah ini menunjukan gambar Blok diagram dan gambar

hubungan interface Simulator Mikrokontroler ATMega8535

dengan motor DC.


Gambar 4.6, Blok diagram aplikasi simulator mikrokontroler

ATmega8535 pada motor DC.

Gambar 4.7, Rangkaian Interface Mikrokontroler ATmega8535,

Driver motor L293D, motor DC, dan Input 8 line push button.


Dibawah ini menunjukan table kebenaran untuk

menggerakan motor DC dimana PORTB.0 dan PORTB.1

sebagai data input dan PORTA.0 sebagai output.

Input Output

PORTB.0 PORTB.1 PORTA.0 Kondisi Motor

1 0 1 Berputar

0 1 0 Berhenti

Tabel 4. Tabel kebenaran untuk menggerakan motor DC.


BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian system

mikrokontroler ATMega8535 maka dapat diperoleh kesimpulan

sebagai berikut :

1. Sistem simulator mikrokontroler ATMega8535 terdiri dari

beberapa modul yang terpadu sehingga dapat digunakan ke

berbagai aplikasi sesuai dengan kebutuhan.

2. RTC (Real Time Clock) digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang

memerlukan pewaktuan yang presisi.

3. EEPROM AT24C512 dengan kapasitas 512 K byte digunakan

sebagai penyimpan data secara permanen pada saat catu daya

terputus.

4. Driver Motor L293D digunakan untuk aplikasi yang memerlukan

beban yang lebih besar.

5. Settingan jumper untuk aktivasi setiap modul sehingga daya yang

digunakan lebih hemat.

5.2 Saran

Pada bagian ini penulis mencoba memberikan saran untuk

menyempurnakan dari sisi aplikasinya, dikarenakan pada laporan ini

hanya beberapa aplikasi yang telah dicoba dari sekian banyak yang

dapat diaplikasikan menggunakan simulator mikrokontroler

ATMega8535, supaya part modul yang sudah tersedia pada

rangkaian simulator mikrokontroler ATMega8535 dapat digunakan

sesuai dengan fungsinya, seperti:

1. Aplikasi Jam dan Kalender Digital dengan menggunakan modul

RTC (Real Time Clok).


2. Aplikasi penyimpanan data secara permanen seperti aplikasi

password, menggunakan modul EEPROM.

Avrat Mega 8535

Documents