Makalah Mikrokontroler ATmega16

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

segala rahmat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan

pembuatan rangkaian mikrokontroler. Laporan dalam bentuk makalah ini

disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti mata kuliah

Mikrokontroler. Selama penulisan makalah ini kami banyak menemui

hambatan dan kesulitan, 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.

Jakarta, 6 Desember 2013

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................ 1

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................ 3

1.2 Ruang Lingkup ............................................................................ 3

1.3 Maksud dan Tujuan ..................................................................... 3

1.4 Metode Penelitian ........................................................................ 4

1.5 Sistematika Penulisan ................................................................. 4

BAB II Teori Dasar

2.1 Sistem Minimum .......................................................................... 5

2.2 Komponen dan Software yang Digunakan .................................. 5

BAB III Pembuatan Sistem Minimum

3.1 Persiapan .................................................................................... 8

3.2 Program pada IC ....................................................................... 10

3.3 Sistem Minimum pada Running LED ........................................ 11

BAB IV Penutup

Kesimpulan .......................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA

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;

3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.

Namun yang akan penulis bahas adalah sistem minimum yang menggunakan mikrokontroler.

1.2 Ruang Lingkup

Ruang lingkup yang akan penulis bahas meliputi sistem minimum yang

menggunakan mikrokontroler ATMega16 dan komponen pendukungnya.

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dari makalah ini adalah untuk menjelaskan bagaimana membuat sistem minimum pertahapnya. Dan apa itu IC mikrokontroler dan penyusunannya menjadi sistem minimun serta komponen-komponen pendukungnya. Dan juga untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrokontroler.

1.4 Metode Penelitian

Dalam penyusunan makalah ini penulis menggunakan metode penelitian, yaitu:

a. Teori mikrokontroler dan komponen pendukungnya

b. Tahapan pembuatan sistem minimum

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Makalah Statistika deskriptif ini adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini penulis menjelaskan bagaimana mengenai latar belakang, ruang lingkup, maksud dan tujuan, metode penelitian, dan sistematika penulisan yang menyangkut dengan tema makalah.

BAB II TEORI DASAR

Dalam bab ini penulis menjelaskan tentang penjelasan mikrokontroler dan disertsi komponen lainnya untuk membuat sistem minimum. Dibahas juga bagaimana proses-proses yang dilalui untuk membuat sistem mininum itu sendiri.

BAB III PENUTUP

Dalam bab ini penulis memberikan penjelasan tentang kesimpulan dan saran atas semua pembahasan yang telah dipaparkan.

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Sistem Minimum

Sistem minimum adalah rangkaian komponen-komponen elektronika yang membutuhkan IC mikrokontroler untuk mengoperasikannya. Dalam hal ini mikrokontroler yang dipakai adalah mikrokontroler ATMega16. Dalam pembuatan system minimum, yang kami buat adalah dengan menggunakan komponen-komponen sebagai berikut:

a. IC mikrokontroler ATMega16b. 1 resistor 100Ω dan 1 resistor 10 KΩc. 1 pushbuttond. 1 elco 4,7 µfe. 1 XTal 4 MHzf. 1 kapasitor keramik 22pF dan 1 kapasitor keramik 4nFg. 1 LED

2.2 Komponen dan Software yang Digunakan

ProteusSoftware ini kami manfaatkan sebagai simulator sebelum kami mencetak atau membuat rangkaian pada PCB yang sebenarnya. Penggunaan software ini juga mudah, kita bias secara drag-and-drop untuk menyusun komponen-komponen sebagai simulator system minimum yang akan dibuat.

CodeVision AVRPenggunaan software ini adalah untuk membuat program yang nantinya akan dimasukkan ke dalam IC mikrokontroler. Sofware ini menggunakan bahasa pemrogramman C sebagai bahasa pemrogramman pembuatan programnya.

IC mikrokontroler ATMega16Mikrokonktroler Alv and Vegard‟s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai

dalam bidang elektronika dan instrumentasi. Berikut adalah kofigurasi kaki pin IC ini:

ResistorResistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:V = I . R

I = VR

Push-ButtonPush-Button adalah komponen penukar mekanisme kerja dalam hal ini adalah arus listrik. Di rangkaian yang kami buat komponen ini berfungsi sebagai tombol reset untuk mengembalikan IC ke keadaan netral dengan kata lain untuk menghapus program yang sudah dimasukka ke dalam IC.

Elco (Electrolite Condensator)Elco adalah komponen berpolaritas positif dan negatif dengan 2 kaki yang masing masing mewakili polaritas itu sendiri. Kaki dengan tanda garis adalah kaki negatif. Ini biasanya terdapat pada elco yang berbentuk tabung.

XTal (Crystal)

Kapasitor KeramikKapasitor ini tidak memiliki polaritas sehingga aman jika dipasang dengan arah apapun. Komponen ini hanya bekerja pada tegangan rendah hingga tegangan 100 volt. Pada umumnya kapasitor jenis ini mempunyai warna yang bermacam-macam dan berbentuk pipih. Pada badan komponen terdapat nilai yang dikandungnya.

LED (Light Emiting Diode)LED pada umumnya digunakan sebagai lampu penanda. Kami menggunakan LED sebagai tanda bahwa arus sudah masuk ke rangkaian. Komponen ini juga digunakan dibanyak alat, karena konsumsi dayanya yang rendah dan memudahkan untuk mengetahui apakah suatu alat atau rangkaian bekerja dengan melihat LED.

BAB IIIPEMBUATAN SISTEM MINIMUM

3.1 PersiapanSelain menggunakan komonen-komponen yang sudah disebutkan di atas kami juga menggunakan beberapa komponen tambahan lainnya seperti:a. Tulang ikanb. Socket ICc. Kabeld. Black-Housing atau White-Housing

Dan kami menggunakan PCB yang masih polos dengan permukaan tembaga untuk menjadi media penerapan komponen penyusun sistem minimum. Dan adapun langkah-langkah membuat jalur rangkaian pada PCB ini adalah sebagau berikut:

a. Siapkan layoutMembuat layout menggunakan software DipTrace, pada tahap ini sebelum dicetak ke kertas kalender atau kertas kado, layout tidak perlu dilakukan mirroring karena akan berpengaruh pada kerja rangkaiannya. Dan inilah layout yang kami gunakan untuk dicetak pada permukaan PCB:

b. Setelah pembuatan layout dan telah dicetak juga, selanjutnya adalah membersihkan papan PCB dengan air dan disikat dengan sikat gigi secara perlahan dan dikeringkan. Hal ini ditujukan untuk membuat permukaan PCB menjadi halus sehingga mudah untuk dicetak layout.

c. Lalu layout yang telah di tempel dipermukaan PCB disetrika kurang lebih 5 menit atau lebih sesuai dengan kemampuan menempelnya layout pada papan PCB. Pastikan layout dapat menempel sempurna. Hal ini ditandai dengan timbulnya jalur pada permukaan kertas layout.

d. Jika gambar atau atau layout sudah melekat di papan PCB selanjutnya adalah melepas kertas layout dari papan PCB. Hati-hati saat melepasnya, karena sering terjadi jalur yang telah menempel dapat lepas atau putus di papan PCB. Rendam pada air, dan kelupas secara perlahan hingga hanya tersisa jalur rangkaian saja.

e. Tahap akhir penyetakan jalur rangkaian sistem minimum adalah dengan membuat jalur rangkaian pada PCB, artinya menghilangkan tembaga yang tidak dipakai dan menyisakan tembaga dengan skema yang telah ditentukan, yaitu skema jalur rangkaian sistem minimum. Pada tahap ini digunakan bahan kimia Ferichloride dengan media air (atau air panas). Letakkan papan PCB pada air dengan permukaan menghadap ke arah atas kemudian masukkan serbuk Ferichloride secara sedikit demi sedikit sambil tempat perendaman digoyang-goyang.Hal tersebut bertujuan agar tembaga yang tidak terlindungi oleh hasil lekatan tinta pada kertas kado (pada proses sebelumnya) dapat hilang sehingga akan menyisakan tembaga yang sesuai dengan jalur rangkaian yang dikehendaki. Proses ini lumayan memakan waktu, sekitar 40 menit sampai 1 jam tergantung jumlah Ferichloride yang digunakan dan juga penggoyangan tempat perendaman. Satu hal, Ferichloride bahan yang berbahaya, jangan sembarangan menyentuh atau setelah menyentuh segera bersihkan dengan menggunakan sabun dan air hingga benar-benar bersih dengan ditandai tidak terciumnya bau Ferichloride ini dipermukaan kulit.

f. Selanjutnya adalah memeriksa jalur rangkaian, pakah ada yang kurang tau ada yang terhubung yang seharusnya tidak terhubung. Lakukan koreksi hingga jalur benar-benar sesuai kehendak.

g. Setelah semuanya selesai kemudian lakukan pengeboran pada titik-titik tertentu sebagai media penempatan kaki komponen. Waktu yang

digunakan tergantung alat pendukung dan keahlian orang yang melakukan pengeboran.

h. Pada tahap pengeboran telah selesai. Kemudian memasang komponen pada papan PCB. Alat-alat yang dibutuhkan antara lain adalah solder dan kawat timah. Hubungkan solder pada sumber listrik dan tunggu hingga panas sambil mempersiapkan komponen yang akan dipasang. Pasang komponen sesuai letaknya masing-masing. Perhatikan antara komponen yang berpolaritas dan yang tidak berpolaritas. Jangan sampai memasang komponen yang berpolaritas dengan kaki yang terbalik. Ini akan berpengaruh pad akerja rangkaian. Pasang komponen, dan lekatkan kaki komponen dengan menggunakan kawat timah yang cairkan dengan solder. Masukkan kaki komponen lalu tempelkan timah pada lubang di papan PCB kemudian panas kan ujung kawat timah yang menempel tersebut dengan menggunakan solder.

3.2 Program pada IC

Memasukkan program kedalam memori IC menggunakan downloader. Sebelum itu buat terlebih dahulu program dengan menggunakan software CodeVision AVR. Program yang akan dibuat menggunakan bahasa C. Sehingga syntax yang ditulus juga harus memenuhi kriteria bahasa C. Baiklah berikut ini tahapan membuat program:

a. Buka aplikasi CodeVision AVRb. Buat project baru dengan menggunakan perintah File > New > Projectc. Kemudian pilih AT90, ATtiny, Atmegad. Pada pilihan chip pilih ATMega16e. Ubah clock menjadi 12,000000 MHzf. Pada pengaturan port pilih PORTC (karena kami menggunakan PORTC)g. Ubah In menjadi Out dan 0 (nol) menjadi 1 (satu)h. Simpan program dengan perintah Program > Generatei. Lalu akan muncul text editor untuk menuliskan source code programj. Berikut source code yang kami buat:

#include <mega16.h>#include <delay.h>

int temp=0; void main (void)

DDRC=0xFF;

PORTC=temp;

temp=0x80;

delay_ms(50);

while(1)

delay_ms(8);

PORTC=temp;

k. Mensimulasikan programmenggunakan sooftware Proteus. Langkahnya sebagai berikut:a. Buka software Proteusb. Buat skematik seperti berikut:

c. Untuk memasukkan program ke dalam simulasi, klik dua kali pada ATMega16

d. Pada kotak dialog yang muncul cari file HEX (.hex) lalu klik OKe. Kemudian klik simbol Play

3.3 Sistem Minimum pada Running LED

Dalam rangkaian Running LED, setiap LED menjadi objek pada program yang telah dibuat. ATMega16 sendiri bekerja dengan mengambil data yang telah ditentukan oleh Program Counter. Program Counter melakukan Auto Increment pada nilai (objek). Data tersebut adalah urutan instruksi dari program yang telah dibuat sebelumnya. Ini menjadikan LED pada rangkaian Rungging LED mengikuti

instruksi program karena telah disebutkan sebelumnya, LED pada rangkaian Running LED menjadi objeknya.

BAB IV

PENUTUP

Kesimpulan

IC mikrokontroler adalah IC yang serba guna. Kami sendiri menggunakan IC ini untuk menjalankan rangkaian LED yang menyala dan mati secara berurutan. Dalam hal ini IC mengatur semua kerjanya dan dibantu dengan komponen lain untuk menyesuaikan kerja rangkaian. Pada pembuatan sistem minimum untuk menjalankan rangkaian LED berjalan ini kami menggunakan IC Mikrokontroelr ATMega16 dengan program yang menggunakan bahasa pemrograman C. Mikrokontroler membaca program yang dimasukkan lalu menjalankan program tersebut dan menerapkannya pada LED yang telah diatur untuk menjadi objek kerja IC mikrokontroler

DAFTAR PUSTAKA

http://demonstrations.wolfram.com/SpringReturnButton/

http://www.creativecommons.org

http://www.thebuilderssupply.com/Push-buttons-and-much-more_b_14.html

http://www.wikipedia.com