Home >Documents >IntiModul MIKROKONTROLER

IntiModul MIKROKONTROLER

Date post:08-Jan-2016
Category:
View:233 times
Download:1 times
Share this document with a friend
Description:
BELAJAR MIKROKONTROLER
Transcript:

KEGIATAN BELAJAR 1

KEGIATAN BELAJAR 1

PENGENALAN SISTEM KENDALI

BERBASIS MIKROPROSESOR

Lembar Informasi

Automasi dan Pengendalian

Pabrik dan industri modern memerlukan kendali automatik. Kendali automatik memegang peranan penting pada setiap proses dalam pabrik dan industri. Tujuan penerapan kendali automatik pada proses permesinan di industri adalah untuk :

Peningkatkan produktivitas

Peningkatkan ketelitian

Kemudahan pengoperasian

Pengurangan keterlibatan tenaga kerja (manusia)

Keamanan pekerja

Dengan kendali otomatis kualitas sebuah produk atau proses menjadi lebih baik, jumlah atau kuantitas produk menjadi lebih banyak dan lebih teliti, serta tenaga kerja lebih mudah bekerja dan lebih aman dari faktor bahaya resiko kerja. Sebuah sistem kendali dapat dibagi dalam empat bagian konstituen yaitu :

Input

Controller/Pengendali

Processing

Output

Gambar 1. Element sebuah Sistem Kendali

Input

Sinyal input biasanya dibangkitkan menggunakan sensor atau transduser. Sensor adalah sebuah piranti elektronik yang peka terhadap cahaya, suhu, frekuensi, impedansi listrik, atau tingkat radiasi dan menghasilkan sinyal untuk keperluan pengukuran atau peralatan kendali. Sensor bekerja mengkonversi besaran fisik menjadi sinyal listrik. Transduser didefinisikan sebagai piranti yang bekerja menerima suatu bentuk energi dari suatu sistem dan memancarkan kembali ke bentuk yang berbeda pada sistem lain.

Data yang diperoleh dari input merupakan data hasil pengukuran. Data tersebut digunakan sebagai data masukan pada kontroler dalam melakukan proses pengendalian. Bagian Input dari suatu sistem kendali berfungsi menyalurkan informasi besaran yang diukur ke bagian controller (Pengendali). Bergantung jenis transduser informasi yang dihasilkan dapat dalam bentuk discontinuous on/off (binary) atau continuous (analog) seperti Tabel 1. berikut:

Tabel 1. Jenis Transduser pada Input

Processing atau Plant

Sistem kendali harus dapat menjalankan proses yang diatur. Plant adalah seperangkat peralatan yang digunakan untuk melakukan suatu operasi tertentu. Obyek fisik dikendalikan menggunakan piranti seperti pompa, motor, relay, pistons, lampu display, dan sebagainya dalam sebuah sistem disebut plant. Motor sebagai salah satu contoh bekerja mengkonversi sinyal listrik menjadi gerakan putar. Secara umum konverter listrik menjadi fisik disebut actuator.

Tabel 2. Jenis Peralatan Penggerak Output

Bagian Output

Bagian output dari suatu sistem kendali adalah hasil dari proses pengendalian berdasarkan nilai acuan atau referensi yang ditetapkan. Dalam sistem kendali berbasis mikroprosesor keluaran hasil pengendalian dapat diukur melalui sensor atau transduser sehingga hasil pengukuran output dapat dibandingkan dengan nilai setting yang ditetapkan. Dalam sistem pendingin misalnya, suhu 18 derajat Celsius merupakan setting output yang harus dicapai oleh sistem kendali. Setelah melalui proses pengendalian hasil pada output diukur apakah sudah sama dengan nilai setting 18 derajat atau belum, selanjutnya bagian kontrol dapat melakukan langkah pengaturan sesuai dengan kebutuhannya.

Bagian Controller

Bagian ini merupakan bagian pokok pengolah sinyal masukan dari bagian input, dan kemudian membangkitkan resultan aksi pada plant. Berdasarkan informasi dari input, sistem kendali otomatis membangkitkan sinyal tanggapan untuk control plant (peralatan yang dikontrol).

Ada dua cara yang dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan yaitu:

Hard-wired control

Programmable control

Sistem kendali Hard-wired bekerja atas dasar fungsi yang tetap sedangkan kendali Programmable bekerja atas dasar program yang disimpan pada unit memori. Kendali Programmable menggunakan mikroprosesor sebagai komponen utama pengolah sinyal dan pengambil keputusan. Sistem kendali yang menggunakan mikroprosesor sebagai komponen utama pengolah sinyal disebut Sistem Kendali Berbasis MikroprosesorDalam implementasinya sebuah mikroprosesor tidak dapat berdiri sendiri. Ia memerlukan unit memori dan unit I/O yang dibangun dalam suatu sistem yang disebut Sistem Mikroprosesor. Dalam perkembangan pemakaiannya sistem mikroprosesor diimplemtasikan dalam sebuah rangkaian terintegrasi yang dikenal dengan sebutan Microcontroller.

Secara diagram sistem kendali berbasis Mikroprosesor dapat digambarkan seperti gambar 2.

Gambar 2. Bagan Kendali Berbasis Mikroprosesor

Mikrokontroler disebut juga dengan komputer dalam satu chip adalah jenis peralatan elektronik yang bekerja berdasarkan program untuk tujuan yang sangat umum dan luas. Mikrokontroler adalah sebuah sistem

mikroprosesor yaitu sebuah sistem yang memadukan mikroprosesor sebagai Central Processing Unit, Memori, dan Unit Input Output yang didesain dalam sebuah chip.

Penggunaan Mikrokontroler sebagai alat kendali sangat memudahkan dan memberi keleluasaan dalam implementasi dan aplikasinya. Mikrokontroler dapat digunakan untuk aplikasi yang sangat variatif karena perubahan pengimplementasiannya cukup dilakukan dengan merubah data atau progam yang diberikannya.

Lembar Latihan

1. Sebutkan keuntungan penggunaan sistem otomatis dalam prosespermesinan dalam industri modern !

2. Sebutkan kerugian penggunaan sistem otomatis dalam proses permesinan dalam industri modern !

3. Dibandingkan dengan kendali diskrit, apa kelebihan kendali berbasis mikroprosesor ?

4. Jika ingin mengendalikan suhu sebuah ruangan,

a. Gambarkan sistem kendalinya dengan menggunakan mikrokontroler !

b. Definisikan dan tetapkan komponen : Input, Controller, Plant, dan Outputnya !

KEGIATAN BELAJAR 2

MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER

Lembar Informasi

Mikroprosesor dan mikrokontroler dikembangkan dari satu ide dasar yang sama, dibuat oleh orang yang sama. Lalu apa perbedaan diantara keduanya.

Mikroprosesor

Mikroprosesor dalam perkembangan komputer digital disebut sebagai Central Processing Unit (CPU) yang bekerja sebagai pusat pengolah dan

pengendalian pada sistem komputer mikro. Sebuah mikroprosesor tersusun dari tiga bagian penting yaitu : Arithmetic Logic Unit (ALU), Register Unit (RU), dan Control Unit (CU) seperti Gambar 3.

Gambar 3. Blok diagram Mikroprosesor

Untuk membangun fungsi sebagai komputer mikro, sebuah mikroprosesor harus dilengkapi dengan memori, biasanya memori program yang hanya bisa dibaca (Read Only Memory=ROM) dan memori yang bisa dibaca dan ditulisi (Read Write Memory=RWM), decoder memori, osilator, dan sejumlah peralatan input output seperti port data seri dan paralel.

Pokok dari penggunaan mikroprosesor adalah untuk mengambil data, membentuk kalkulasi, perhitungan atau manipulasi data, dan menyimpan hasil perhitungan pada peralatan penyimpan atau menampilkan hasilnya pada sebuah monitor atau cetak keras.

Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal. Mikrokontroler memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu chip tunggal (Gambar 4).

Gambar 4. Diagram Mikrokontroler

Sama halnya dengan mikroprosesor, mikrokontroler adalah piranti yang dirancang untuk kebutuhan umum. Penggunaan pokok dari mikrokontroler adalah untuk mengontrol kerja mesin atau sistem menggunakan program yang disimpan pada sebuah ROM. Untuk melihat perbedaan konsep diantara mikroprosesor dan mikrokontroler di bawah ini ditunjukan tabel perbandingan konfigurasi, arsitektur, dan set instruksi diantara mikroprosesor Z-80 CPU dengan mikrokontroler 8051.

Tabel 3. perbandingan konfigurasi, arsitektur, dan set instruksi

Sebagai catatan dari tabel ini, jika dilakukan perbandingan tidaklah menunjukkan bahwa satu lebih baik dari lainnya. Kedua rancangan memiliki penekanan tujuan yang berbeda.

Survey Mikrokontroler

Seperti halnya sebuah mikroprosesor, mikrokontroler juga berkembang dalam rancangan dan aplikasinya. Mikrokontroler berdasarkan jumlah bit data yang dapat diolah dapat dibedakan dalam :

Mikrokontroler 4 Bit

Mikrokontroler 8 Bit

Mikrokontroler 16 Bit

Mikrokontroler 32 Bit

Mikrokontroler 4 Bit

Mikrokontroler 4 bit merupakan mikrokontroler dengan jumlah bit data terkecil. Mikrokontroler jenis ini diproduksi untuk meminimalkan jumlah pin dan ukuran kemasan.

Tabel 4. Mikrokontroler 4 bit

Mikrokontroler 8 Bit

Mikrokontroler 8 bit merupakan mikrkontroler yang paling banyak digunakan untuk dalam pekerjaan-pekerjaan perhitungan skala kecil. Dalam komunikasi data, Data ASCII serial juga disimpan dalam ukuran 8 bit. Kebanyakan IC memori dan fungsi logika dibangun menggunakan data 8 bit sehingga interface bus data menjadi sangat mudah dibangun. Penggunaan mikrokontroler 8 bit jauh lebih banyak dibandingkan dengan mikrokontroler 4 bit. Aplikasinya juga sangat pariatif mulai dari aplikasi kendali sederhana sampai kendali mesin berkecepatan tinggi.

Tabel 5. Mikrkontroler 8 bit

Mikrokontroler 16 Bit

Keterbatasan-keterbatasan yang ada pada mikrokontroler 8 bit berkaitan dengan semakin kompleknya pengolahan data dan pengendalian serta kecepatan tanggap/respon disempurnakan dengan menggunakan mikrokontroler 16 bit. Salah satu solusinya adalah dengan menaikkan kecepatan clock, dan ukuran data. Mikrokontroler 16 bit digunakan untuk mengatur tangan robot, dan aplikasi Digital Signal Processing (DSP).

Tabel 6. Mikrokontroler 16 Bit

Pulse Width Modulation (PWM) sangat bermanfaat untuk mengontrol kecepatan motor.

Mikrokontroler 32 Bit

Mikrokontroler 32 bit ditargetkan untuk aplikasi Robot, Instrumen cerdas, Avionics, Image Proces

Embed Size (px)
Recommended