TUGAS 1 SISTEM MIKROKONTROLER DASAR SEMESTER 4 “Praktek ATMega16 menggunakan 4 Switch dan Ditampilkan Pada 7 SEGMENT” Pembimbing : Ir. Azam Muzakhim Imammudin, MT Penyusun : Mulia Titah Klarista 1341160025 – JTD 2A Jaringan Telekomunikasi Digital POLITEKNIK NEGERI MALANG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TUGAS 1SISTEM MIKROKONTROLER DASAR
SEMESTER 4
“Praktek ATMega16 menggunakan 4 Switch dan
Ditampilkan Pada 7 SEGMENT”
Pembimbing :
Ir. Azam Muzakhim Imammudin, MT
Penyusun :
Mulia Titah Klarista 1341160025 – JTD 2A
Jaringan Telekomunikasi Digital
POLITEKNIK NEGERI MALANG
Jalan Soekarno-Hatta No. 9, PO BOX 04, Malang 65141
Telp. (0341) 404424, 404425, FAX. (0341) 404420
2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat
dan karunianya sehingga saya dapat menyelesaikan laporan atmega 16 menggunakan 4
switch yang ditampilkan pada seven segment . Laporan dalam bentuk makalah ini disusun
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti mata kuliah Mikrokontroler. Selama
penulisan makalah ini penulis banyak menemui hambatan, namun berkat doa dan bantuan
dari berbagai pihak kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Semoga
makalah ini bermanfaat untuk pembaca dan penulis pada umunya. Dan untuk perbaikan
makalah ini selanjutnya diharapkan kritik dan saran yang membangun.
Malang, April 2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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 penggunaan
mikrokontroler ini maka :
1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas,
2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari
sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi
Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat
atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port
masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC
(Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi.
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR.
AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan
arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan
menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya
yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya Seperti
mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas
unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja,
register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali lainnya. Berbeda
dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam chip yang sama
dengan prosesornya (inchip).
1.2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup yang akan penulis bahas adalah mengenai penjelasan atmega 16
beserta komponen pendukungnya seperti :
1) Port I/O (input/output)
2) 7 segment
3) LED (Led Emitting Diode)
4) Switch/saklar
Penulis juga akan membahas bagaimana diagram block dan flowchart dari program
yang dibuat dari proteus dan CV AVR.
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari makalah ini adalah untuk menjelaskan bagaimana atmega 16 dapat
bekerja dengan komponen pendukungnya, mengetahui diagram block dan flowchart
dari program yang dibuat pada proteus lalu dapat ditampikan pada modul
mikrokontroler. Dan juga untuk memenuhi tugas mata kuliah Sistem Dasar
Mikrokontroler.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Mikrokontroler Atmega 16
Mikrokontroler adalah sebuah system computer lengkap dalam satu chip.
Mikrokontroler ATMega16 ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan
memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga
pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent). Secara
garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :
1. Arsitektur RSIC dengan throughput 16 MIPS pada frekuensi 16MHz
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM
1Kbyte.
3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. User interupsi internal dan eksternal
6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial
7. Fitur pheriperal
Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode compare
Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode compare, dan
mode capture
Real time counter dengan osilator tersendiri
Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog
8 kanal, 10 bit ADC
Byte-oriented Two-wire Serial Interface
8. Non-volatile program memory
2.2 Konfigurasi Pena (PIN) Atmega16
Konfigurasi pin ATMEGA16 dengan kemasan 40 pin Dual In-line Package
(DIP) dapat dilihat pada Gambar 2.13. dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi
dari masing-masing pin ATMEGA16 sebagai berikut.
1. VCC merupakan pin yang brfungsi sebagai masukan catu daya
2. GND merupakan pin Ground
3. Port A (PA0 – PA7) merupakan pin input/output dua arah (full duplex) dan
selain itu merupakan pin masukan ADC. Port A berfungsi sebagai input
analog pada konverter A/D. Port A juga sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah,
jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor
internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). Port A output buffer
mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
kemampuan sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan
secara eksternal ditarik rendah, pin–pin akan memungkinkan arus sumber jika
resistor internal pull-up diaktifkan. Port A adalah tri-stated manakala suatu
kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
4. Pin B adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Pin B output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan
sumber. Sebagai input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus
sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu
kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis. Port B (PB0 – PB7)
merupakan pin input/output dua arah (full duplex) dan selain itu merupakan
pin khusus, seperti dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
5. Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang
dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik gerakan
simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin
C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up
diaktifkan. pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,
sekalipun waktu habis. Port C (PC0 – PC7) merupakan pin input/output dua arah
(full duplex) dan selain itu merupakan pin khusus, seperti dapat dilihat pada tabel
dibawah ini.
Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih
untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris
dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin D yang
secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin
D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
1) Reset (Reset Input)
2) Xtal1 (Input Osilator)
3) Xtal2 (Output Osilator)
4) AVCC (Pin penyedia tegangan untuk port A dan converter A/D)
5) AREF (Pin refrensi analog untuk converter A/D)
Port D (PD0 – PD7) merupakan pin input/output dua arah (full duplex) dan selain
itu merupakan pin khusus, seperti dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler
8. XTAL1 dan XTAL2, merupakan pin masukan external clock
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC
2.3 Port Atmega16
Memory program arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu
memori data dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori
EEPROM untuk menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System
Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16
semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16
bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi.
Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat
memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor.
Memory Data SRAM
Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register
umum, 64 buah register I/O dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose register
menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O
menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O merupakan
register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai fitur
mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan
sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F digunakan untuk
SRAM internal.
Memori Data EEPROM
ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat
ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis
pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain
memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai
$1FF.
Analog To Digital Converter
AVR ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC
internal dengan resolusi 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC dapat dikonfigurasi,
baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATMega16
memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan
filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan
dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATMega16 memiliki fitur-fitur
antara lain :
• AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D.
• Resolusi mencapai 10-bit
• Akurasi mencapai ± 2 LSB
• Waktu konversi 13-260μs
• 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian
• Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC
Switch atau saklar merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai
memutus dan menghubungkan aliran listrik. Dan ada beberapa jenis – jenis saklar
contohnya seperti di bawah:
Macam-Macam Switch/Saklar :
1. Saklar SPST (Single Pole Single Throw Switch)
Saklar SPST adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan
satu arah, Fungsinya untuk memutus dan menghubung saja.
Saklar jenis SPST ini hanya digunakan pada motor listrik dengan
daya kurang dari 1 PK.
2. Sakelar SPDT (Single Pole Double Throw Switch)
Saklar SPDT adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan dua
arah hubungan. Saklar ini dapat bekerja sebagai penukar. Pemutusan
dan penghubungan hanya bagian kutub positif atau fasanya saja.
3. Saklar DPST (Double Pole Single Throw Switch)
Saklar DPST adalah saklar yang terdiri dari dua kutub dengan satu arah. Jadi
hanyadapat memutus dan menghubung saja.
4. Saklar DPDT (Double Pole Double Throw Switch)
Saklar DPDT adalah saklar yang terdiri dari dua kutub dengan dua arah.
Sakelar jenis ini dapat bekerja sebagai penukar. Pada instalasi motor listrik
dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik arus searah dan
motor listrik satu fasa. Juga dapat digunakan sebagai pelayanan dua sumber
tegangan pada satu motor listrik.
5. Saklar TPST (Three Pole Single Throw Switch)
Saklar TPST adalah sakelar dengan satu arah pelayanan. Digunakan untuk
melayani motor listrik 3 fasa atau sistem 3 fasa lainnya.
6. Saklar TPDT (Three Pole Double Throw Switch)
Saklar TPDT adalah saklar dengan tiga kutubyang dapat bekerja ke dua arah.
Saklar ini digunakan pada instalasi motor listrik 3 fasa atau sistem 3 fasa
lainnya. Juga dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik 3 fasa,
layananmotor listrik 3 fasa dari dua sumber dan jugasebagai starter bintang
segitiga yang sangat sederhana.
7. Drum Switch
Saklar Drum Switch adalah saklar yang mempunyai bentuk
seperti drum dengan posisi handle (tangkai) penggerak
memutus dan menghubung berada di ujungnya. Drum switch
digunakan pada motor-motor listrik kecil sebagai penghubung
motor listrik dengan jala-jala (sumber tegangan). Jenis saklar ini banyak dipakai pada industri
dan perbengkelan. Drum switch biasanya dipasang pada dinding mesinnya. Pada bagian
bawah sakelar terdapat lubang untuk pemasangan pipa.
8. Cam switch (saklar putar cam)
Saklar ini adalah salah satu jenis dari sakelar
manual. Cam switch banyak digunakan dalam
rangkaian utama pada rangkaian kontrol. Misalnya
untuk hubunganbintang segitiga, membalik putaran
motor listrik 1 fasa atau motor listrik 3 fasa.Alat ini
terdiri dari beberapa kontak, arah pemutaran dan sakelar akan mengubah kontak-kontak
menutup atau membuka dan beroperasi dalam satu putaran.
9. Push Button
Push Button merupakan suatu jenis saklar yang banyak
dipergunakan dalam rangkaian pengendali dan
pengaturan. Saklar ini bekerja dengan prinsip titik kontak
NC atau NO saja, kontak ini memiliki 2 buah terminal
baut sebagai kontak sambungan.Sedangkan yang memiliki
kontak NC dan NO kontaknya memiliki 4 buah
terminalbaut. Push button akan bekerja bila ada tekanan pada tombol dan saklar ini akan
memutus atau menghubung sesuai dengan jenisnya. Bila tekanan dilepas maka kontakakan
kembali ke posisi semula karena ada tekanan pegas.
Push Button pada umumnya memiliki konstruksi yang terdiri dari kontak bergerak dan
kontak tetap. Dari konstruksinya, maka push button dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu :
1) Tipe Normally Open (NO)
Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena
kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka
bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak
akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan
mengalir.
2) Tipe Normally Close (NC)
Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila
ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak
tetap sehingga arus listrik akan terputus.
3) Tipe NC dan NO
Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan
maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka
kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Blok Diagram
3.2 Algoritma
Jika switch/push button1 ditekan maka pada seven segment akan muncul tampilan
nama (titah).
Jika switch/push button 2 ditekan maka pada seven segment akan muncul tampilan
nim (1341160025).
Jika switch/push button 3 ditekan maka pada seven segment akan muncul tampilan
tanggal lahir (24-06-1994).
Jika switch/push button 4 ditekan maka pada seven segment akan muncul tampilan
nomer absen dan kelas (15 – JTD 2A).
3.3 Flowchart
3.4 Simulasi
3.4.1 Tampilan Simulasi pada 4 Switch.
3.5 Foto Modul
3.6 Program pada CV AVR
#include <mega16.h>#include <delay.h>
// Declare your global variables hereint x;unsigned char nama [6]={0X87,0Xcf, 0X87, 0XA0, 0X8B,0xff};unsigned char nim [12]={0xf9, 0xb0, 0x99, 0xf9, 0xf9, 0x82, 0xc0, 0xc0, 0xa4, 0x92, 0xff,0xff };unsigned char tgl [11]={0xa4,0x99,0xbf,0xc0,0x82,0xbf,0xf9,0x90,0x90,0x99,0xff};unsigned char kelas [9]={0xf9,0x92,0xbf,0xf0,0x87,0xa1,0xa4,0xa0,0xff};// Declare your global variables here
void main(void){// Declare your local variables here