KESIMPULAN DAN SARAN
LANDASAN TEOR
2.7. Arsitektur Mikrokontroler ATMEGA
Jika diterjemahkan secara harfiah, mikrokontroler berarti pengendali yang berukuran mikro. Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor. Namun mikrokontroler memiliki banyak komponen yang terintegrasi di dalamnya, misalnya timer/counter. Sedangkan pada mikroprosesor, komponen tersebut tidak terintegrasi. Mikrokontroler merupakan suatu pengendali mikro, sebagai suatu trobosan mikroprosesor dan mikrokomputer. Sebagai teknologi baru yakni teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah yang banyak.
Mikrokontroler sering disebut IC (Integrated Circuit), dimana terdapat mikroprosesor dan memori program Read Only Memory (ROM) yang dapat melakukan pemprosesan data secara digital dan hanya dapat membaca data secara digital. Berbeda dengan Personal komputer lainnya, mikrokontroler memiliki satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara personal komputer dengan mikrokontroler.Dalam mikrokontroler, ROM jauh lebih besar dibandingkan RAM, sedangkan dalam personal komputer RAM jauh lebih besar dibandingkan ROM. Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat
sangat luas dan popular. Beberapa fitur yang umumnya ada di dalam mikrokontroler adalah sebagai berikut :
a. CPU adalah suatu unit pengolah pusat yang terdiri dari 2 bagian yaitu unit pengandal (control unit) dan unit logika (arithmetic and logic unit).
b. Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan antara alamat dengan sebuah komputer.
c. Bus data merupakan sejumlah lintasan saluran keluar masuknya data dalam suatu mikrokontroler.
d. Bus kontrol atau bus kendali ini berfungsi untuk menyerempakkan operasi mikrokontroler dengan operasi rangkaian luar.
e. Di dalam sebuah mikrokontroler terdapat suatu memori yang berfungsi untuk menyimpan data atau program.
f. RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis.
Rata-rata mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O secara langsung dan mudah, dan proses interrupt yang cepat dan efesien. Salah satu mikrokontroler yang sering digunakan yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard yang dibuat oleh Atmel. AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. Pemograman mikrokontrol AVR dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, Java) tergantung compiler yang digunakan.
Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain-lain. Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel. Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1(satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis Mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, keluarga AT90Sxx, keluarga Atmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT mega 8535, memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat
fitur – fitur unggulan lainnya, berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem memori
flash Reprogrammable untuk menyimpan program. Untuk keamanan perangkat
lunak, Ruang flash program memori dibagi menjadi dua bagian, bagian boot program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya 10,000 write/erase
Cycles. ATmega 8535 Program Counter (PC) adalah 12 bitlebar, alamat ini 4K
lokasi program memori. Dan jenis mikrokontroler Atmega8535 pun sangat efisien dan efektif untuk dijadikan pengendali utama dalam suatu sistem kendali. Bagian- bagian ATMega8535 adalah sebagai berikut:
a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, Port C, dan Port D. b. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
c. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding. d. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
e. Watchdog Timer dengan Osilator Internal.
f. SRAM sebanyak 512 byte.
g. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. h. Unit Interrupsi internal dan eksternal.
i. Port antarmuka SPI.
j. EEPROM sebesar 512 byte yang diprogram saat operasi. k. Antarmuka komparator analog.
l. Port USART untuk komunikasi serial. 2.8. Bahasa Pemograman C
Bahasa pemograman C merupakan salah satu bahasa pemograman komputer. Meskipun Bahasa C dibuat untuk memprogram sistem dan jaringan komputer namun bahasa ini juga sering digunakan dalam mengembangkan
software aplikasi.
Bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan Bahasa Assembler yaitu independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani projek yang besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa mesin (assembly), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
2.9. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektromagnetik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi di dekatnya. Pada saat kumparan dialiri arus, maka akan menimbulkan magnet pada intinya, dengan adanya magnet pada intinya maka jangkar akan tertarik oleh inti. Dengan ditariknya jangkar oleh inti maka kontak- kontak relay berubah posisi dan menyebabkan relay akan terhubung. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, sehingga tuas besi akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan prinsip kerja inilah, maka relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk aplikaasi penguncian (bloking) otomatis pada daerah kunci kontak. Berikut ini adalah salah satu jenis Relay dan simbolnya:
Kontak-kontak suatu relay terdiri dari Normal Open (NO) dan Normal Closed (NC), yang mana dalam keadaan normal/tidak bekerja bilah-bilah NO dalam
Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC) . Relay sangat mudah diadaptasikan untuk tegangan yang berbeda. Relay juga tidak banyak dipengaruhi oleh temperature sekitarnya. Relay dapat terus beroperasi pada temperature 353K (80oC) sampai 240 K (-33oC). Tahanan yang terdapat pada relay juga relative tinggi antara kontak kerja pasa saat terbuka. Relay ini juga memiliki kecepatan kontak sekitar 3 ms sampai 17 ms. Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay menswitch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt dan mampu men-switch arus listrik maksimal sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaliknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi maka akan lebih aman. 2.10. Selenoid
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik atau arus listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat digerakkan dan berfungsi sebagai actuator untuk membuka kunci otomatis. Selenoid linear adalah perangkat elektromekanis yang mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis linier yang digunakan untuk memindahkan beban eksternal jarak yang ditentukan. Adapun prinsip kerja solenoid diperlihatkan dalam gambar berikut ini.
Gambar 2.8. Selenoid
Aliran arus melalui kumparan solenoid menciptakan medan magnet yang menghasilkan daya tarik antara pluger bergerak dan berhenti tetap. Ketika arus listrik dialirkan pluger solenoid dan beban eksternal yang mempercepat dan bergerak menuju solenoid itu berhenti sampai dampak terjadi. Pluger naik dalam inti dari perakitan koil. Inti ini dapat berupa gelondong plastik atau logam non- magnetik. Penghapus daya dari solenoid mengeliminasi aliran arus melalui kumparan. Pluger, dengan beban eksternal, kembali ke posisi istirahat, dibantu oleh semi kembali, gravitasi atau beban itu sendiri.
2.11. Sensor
Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai detektor cahaya dengan memonitoring keadaan kunci kontak.LED Inframerah adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya yang dapat dilihat, tetapi lebih pendek dari gelombang radio apabila LED inframerah tersebut dialiri arus. LED digunakan untuk memantulkan cahaya antara cahaya cerah dan gelap ke photodioda.
2.12. Buzzer
menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasanya dipakai alat-alat yang membutuhkan konsumsi daya kecil. 2.13. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah krusor). HD44780 ini telah tersedia dalam modul M1632 yang dikeluarkan oleh Hitachi. Adapun fungsi masing-masing pin yang terdapat LCD adalah sebagai berikut :
Pin data dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika “low” menunjukan yang
masuk adalah perintah, sedangkan logika “high” menunjukan data.
Pin R/W (Read/Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika “low” maka tulis data dan jika “high” maka baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. Pin Vo berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
dihubungkan dengan trimpot 5 KΩ, jika tidak digunakan dihubungkan ke
BAB I PENDAHULUAN