Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas proyek ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan peraktikannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem sistem kerja yang sama.
BAB II
LANDASAN TEORI
Landasan teori sangat membantu untuk dapat memahami suatu sistem. Selain dari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam merencanakan suatu system. Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka landasan teori merupakan bagian yang harus dipahami untuk pembahasan selanjutnya.
2.1. Mikrokontroler dan Mikroprosesor
Mikrokontroler merupakan suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer menjadi kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknik semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara missal (dalam jumlah yang banyak) sehingga harga menjadi murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan pada alat-alat bantu mainan yang lebih canggih.
Sebagai contoh yang mungkin dapat memberikan gambaran yang jelas dalam penggunaan mikrokontroler adalah pada aplikasi alat ukur tinggi badan otomatis. Umumnya alat ukur tinggi badan masih bersifat manual, dimana pengguna harus menaikkan dan menurunkan sendiri palang atas kepala, dan kemudian membaca penunjuk skalanya. Sementara itu, bagi anak kecil atau orang tubuhnya agak pendek tentu akan kesulitan bahkan tidak dapat melakukannya sendiri. Oleh karenanya dengan adanya alat ukur tinggi badan yang berbasis
kendali elektronika, orang yang hendak mengetahui tinggi badannya cukup berdiri di depan alat, dan secara otomatis alat tersebut akan mengukur dan menampilkannya pada display, yang semua itu bisa diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan.
Mikrokontroler adalah satu keeping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PPL, EEPROM dalam suatu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan popular. Ada beberapa vendor yang membuat mikrokotroler diantaranya Intel, Microchip, Windbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain-lain buatan Atmel.
Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan personal computer yang memiliki beragam fungsi. Mikrokontroler dapat dikelompokan dalam satu keluarga, masing– masing mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri namun cocok dalam pemrogramannya.
Contoh dari keluarga mikrokontroler : a. Keluarga MCS-51
b. Keluarga MC68HC05 c. Keluarga MC68HC11 d. Keluarga AVR e. Keluarga PIC 8
Bermula dari dibuatnya IC (Integrated Circuit). Selain IC, alat yang dapat berfungsi sebagai kendali adalah alat chip berisikan rangkaian elektronika yang dapat dibuat artikel silikon yang mampu melakukan proses logika. Chip berfungsi sebagai
media penyimpanan program dan data, karena pada sebuah chip tersedia RAM (Random Access Memory) dimana data dan program ini digunakan oleh logic chip dalam menjalankan prosesnya.
Chip sering diidentikan dengan kata mikroprocesor. Mikroprocesor adalah bagian dari CPU (Central Procesor Unit) yang terdapat pada komputer tanpa adanya memori, I/O yang dibutuhkan oleh sebuah sistem yang lengkap. Selain 4 microprocesor ada dua buah chip lagi yang dikenal dengan nama mikrocomputer. Berbeda dengan microprocesor, pada microcomputer ini telah tersedia I/O dan memori. Dengan kemajuan teknologi dan perkembangan chip yang pesat sehingga saat ini didalam sekeping chip terdapat CPU memory dan control I/O. Chip jenis ini sering disebut microcontroller.
Perbedaan lain antara mikrokontroler dengan komputer adalah perbandingan ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory) yang sangat besar antara mikrokontroler dengan komputer. Dalam mikrokontroler ROM (Read Only Memory) jauh lebih besar dibandingkan dengan RAM (Random Access Memory), sedangkan dalam komputer atau PC, RAM (Random Access Memory) jauh lebih besar dibanding ROM (Read Only Memory). Mikrokontroler memiliki kemampuan untuk mengolah serta memproses data sekaligus juga dapat digunakan sebagai unit kendali, maka dengan sekeping chip yaitu mikrokontroler kita dapat mengendalikan suatu alat.
Pada dasarnya terdapat perbedaan sangat mencolok antara mikrokontroler dan mikroprocesor serta mikrokomputer yaitu pada aplikasinya, karena mikrokontroler hanya dapat digunakan pada aplikasi tertentu saja. Kelebihan lainya yaitu terletak pada perbandingan RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory). Sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas atau kecil, dari kelebihan yang ada terdapat pemakaian mikrokontroler dengan mikroprocesor yaitu pada mikrokontroler sudah terdapat RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga tidak perlu
lagi menambahnya lagi. Pada dasarnya struktur dari mikroprocesor memiliki kemiripan dengan mikrokontroler.
2.1.1 Mikrokontroler AT89C2051
Mikrokontroler AT89C2051 adalah kelompok mikrokontroler dengan informasi ROM atau EPROM, yang dikeluarkan oleh ATMEL, dengan keistimewaan sebagai berikut:
a. Memiliki satu buah unit pemrosesan pusat 8 bit, b. Memiliki Internal Oscillator dan Timing Circuit, c. Memiliki Internal RAM sebesar 128 byte,
d. Memiliki Programmable I/O port yang terdiri atas 15 buah jalur I/O, e. Memiliki dua buah Timer/Counter 16 bit,
f. Memiliki lima buah jalur interupsi,
g. Memiliki satu buah serial I/O port dengan Serial Control, h. Kemampuan untuk melakukan operasi Boolean,
i. Memiliki 2 Kbyte sistem Flash Memory,
j. Frekuensi kerja antara 0 Hz sampai dengan 24 Hz.
Berikut ini pada gambar 2.1 merupakan blok diagram fungsional dari mikrokontroler AT89C2051:
Gambar 2.1 Diagram Blok AT89C2051
2.1.2 Pin Mikrokontroler AT89C2051
Susunan pin Mikrokontroler AT89C2051 diperlihatkan pada gambar 2.2 di bawah ini:
Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut:
a. Port 1 (pin 12 sampai dengan 19) adalah port paralel 8-bit dua arah
(bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
b. Port 1.2 samapai dengan 1.7 dilengkapu dengan internal Pull-ups,
sedangkan port 1.0 dan 1.1 memerlukan eksternal pull-ups, port ini juga melayani inputan positif (AIN0) dan inputan negatif (AIN1).
c. Pin 1 adalah pin masukan untuk reset. Perubahan pulsa dari rendah ke tinggi pada pin ini membuat CPU menghentikan semua kegiatan dan kembali ke keadaan awal untuk menjalankan program dari awal.
d. Pin 2 sampai dengan 17 (port 3) adalah port paralel 8-bit dua arah yang memiliki fungsi pengganti, yaitu:
1) P3.0 sebagai pin RxD, yaitu pin input data serial (Serial Data Receiver) untuk komunikasi serial,
2) P3.1 sebagai pin TxD, yaitu pin input data serial (Serial Data Transmitter) untuk komunikasi serial,
3) P3.2 (INT0), input interupsi eksternal 0, 4) P3.3 (INT1), input interupsi eksternal 1,
5) P3.4 (T0), input eksternal untuk timer 0 atau counter 0, 6) P3.5 (TI), input eksternal untuk timer 1 atau counter 1,
e. Pin 4 (XTAL1) adalah pin masukan ke rangkaian Osilator internal. Sebuah osilator kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan,
f. Pin 5 (XTAL2) adalah pin keluaran ke rangkaian osilator internal. Pin ini dapat dipakai bila menggunakan osilator kristal,
g. Pin 10 (Ground) untuk dihubungkan ke ground,
h. Pin 20 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).
Mikrokontroler AT89C2051 mempunyai 20 kaki, 16 kaki diantaranya digunakan sebagai port paralel. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 16 kaki tersebut membentuk 2 buah port paralel, yaitu port 1 dan port 3.
a) Port 1
Port 1merupakan port I/O dwi-arah yang dilengkapi dengan pull-up
internal. Penyangga keluaran Port 1 mampu memberikan atau menyerap arus empat masukan TTL (sekitar 1,6 mA).
Jika ‘1’ dituliskan pada kaki-kaki port1, maka masing-masing kaki akan di-pull-high dengan pull-up internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Sebagai masukan, jika kaki-kaki port 1 dihubungkan ke ground
(di-Pulled Low), maka masing-masing kaki akan memberikan arus
(source) karena di-pulled high secara internal. Port 1 juga menerima alamat bagian rendah (low-byte) selama pengisian program dan verifikasi
Flash.
b) Port 3
Port 3 merupakan port I/O dwi-arah dengan dilengkapi pullup internal. Penyangga keluaran port 3 mampu memberikan atau menyerap arus empat masukan TTL (sekitar 1,6 mA).
Jika ‘1’ dituliskan ke kaki-kaki port 3, maka masing-masing kaki akan di pull high dengan pull-up internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Sebagai masukan, jika kaki-kaki port 3 dihubungkan ke ground (di-pull low), maka masing-masing kaki akan memberikan arus (source) karena di-pulled high secara internal[1].
2.2. Photodioda
Pengertian : piranti semikonduktor dengan struktur p-n atau p-i-n untuk mendeteksi cahaya.
Photodiada biasanya digunakan untuk mendeteksi cahaya. Photodioda adalah piranti semikonduktor yang mengandung sambungan p-n, dan biasanya terdapat lapisam intrinsik antara lapisan n dan p. Piranti yang memiliki lapisan intrinsik disebut p-i-n atau PIN photodioda. Cahaya diserap didaerah pengembangan atau daerah intrinsik menimbulkan pasangan electron-hole, kebanyakan pasangan tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.
Mode Operasi
Photodioda dapat dioperasikan dalam 2 mode yang berbeda:
a. Mode photovoltaik: seperti solar sel, penyerapan pada photodioda menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari tenaga cahaya ini sedikit linier, dan range perubahannya sangat kecil.
b. Mode photokonduktivitas: disini, photodioda diaplikasikan sebagai tegangan revers (tegangan balik) dari sebuah diode (yaitu tegangan pada arah tersebut
pada diode tidak akan menghantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran menghasilkan arus photo (hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan mendekati nol).
Ketergantungan arus photodioda pada kekuatan cahaya dapat sangat linier. Karakteristik bahan photodioda:
• Silikon (Si): arus lemah saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas yang bagus antara 400 nm sampai 1000 nm (terbaik antara 800 sampai 900 nm).
• Germanium (Ge): arus tinggi saat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas yang bagus antara 600 nm sampai 1800 nm (terbaik 1400 sampai 1500 nm).
• Indium Gallium Arsenida (InGaAs): mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 nm sampai 1700 nm (terbaik antara 1300 sampai 1600 nm).
2.3. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif diawan.
Gambar 2.3 Skema kapasitor
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik. Didalamnya 2 buah plat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada setiap eletrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap-tiap kapasitor adalah dielektriknya.
2.4. Transitor
Transitor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi sebagai kran listrik,
dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), mumungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Transitor memiliki 3 terminal, dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Alat analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan komponen-komponen.
Ada dua tipe dasar transistor yaitu:
a. Bipolar Junction Transistor (BJT atau transistor bipolar) b. Field Effect Transistor (FET).
Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: electron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur, dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat
dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.
Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori: a. Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide.
b. Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain.
c. Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
d. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel. Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power.
e. Maximum frekuensi kerja: Low, Medium atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain.
2.5. Motor Stepper
Motor stepper banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, dipergunakan apabila dikehendaki jumlah putaran yang tepat atau diperlukan sebagian dari putaran motor. Suatu contoh dapat dijumpai pada disk drive, untuk proses pembacaan dan/atau penulisan data ke/dari cakram (disk), head baca-tulis ditempatkan pada tempat yang tepat diatas jalur atau track pada cakram, untuk head tersebut dihubungkan dengan sebuah motor stepper.
Aplikasi penggunaan motor stepper dapat juga dijumpai dalam bidang industri atau untuk jenis motor stepper kecil dapat digunakan dalam perancangan suatu alat mekatronik atau robot. Motor stepper berukuran besar digunakan, misalnya, dalam proses pengeboran logam yang menghendaki ketetapan posisi pengeboran, dalam hal ini dilakukan oleh sebuah robot yang memerlukakan ketetapan posisi dalam gerakan lengannya dan lain-lain.
Pada gambar dibawah ini ditunjukkan dasar susunan sebuah motor stepper
U A
D
A
B
Gambar 2.4 Diagram Motor Stepper
Magnet permanen N-S berputar kearah medan magnet yang aktif. Apabila kumparan stator dialiri arus sedemikian rupa, maka akan timbul medan magnet dan rotor akan berputar mengikuti medan magnet tersebut. Setiap pengalihan arus ke kumparan berikutnya menyebabkan medan magnet berputar menurut suatu sudut tertentu, biasanya informasi besar sudut putar tertulis pada badan motor stepper yang bersangkutan. Jumlah keseluruhan pengalihan menentukan sudut perputaran motor. Jika pengalihan arus ditentukan, maka rotor akan berhenti pada posisi terakhir. Jika kecepatan pengalihan tidak terlalu tinggi, maka slip akan
dapat dihindari. Sehingga tidak diperlukan umpan balik (feedback) pada pengendali motor stepper.
Motor stepper yang akan digunakan memiliki 4 fase (pole atau kutub), pengiriman pulsa dari mikrokontroler ke rangkaian motor stepper dilakukan secara bergantian, masing-masing 4 data (sesuai dengan jumlah phase-nya), sebagian ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
A B C D
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1. Diagram Blok Rangkaian
Berikut ini adalah diagram blok dari alat yang dirancang:
Sensor Masuk 1 Sensor Gerbang Sensor Masuk 2 Sensor Keluar 1 Sensor Keluar 2 Mikrokontroler AT89C2051 Jembatan H Relay 1 Relay 2 Display 1 Display 2 Display 3 Motor Lampu 1 Lampu 2
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
Terdapat 5 buah sensor yang mendeteksi lalu lintas pada alat ini. Kelima sensor itu masing-masing ditempatkan di gerbang, di pintu masuk ke lahan parkir lantai 1, di pintu masuk lahan parkir lantai 2, di pintu keluar lahan parkir lantai 1, dan pintu keluar lahan parkir lantai 2.
Sensor pada gerbang masuk berfungsi untuk mendeteksi adanya kendaraan yang masuk melalui gerbang utama. Sensor pada pintu masuk lahan parkir lantai 1 digunakan untuk mendeteksi kendaraan yang masuk ke lahan parkir lantai 1. Sensor pada pintu masuk lantai 2 digunakan untuk mendeteksi kendaraan yang masuk ke lahan parkir lantai 2. Sedangkan sensor yang ditempatkan pada pintu keluar pada masing-masing lantai lahan parkir digunakan untuk mendeteksi kendaraan yang keluar pada masing-masing lahan parkir.
Rangkaian jembatan H digunakan sebagai sarana driver untuk menggerakkan motor. Motor ini berguna untuk menggerakkan palang pintu pada gerbang utama. Apabila lahan parkir sudah penuh, maka palang pintu ini segera diturunkan. Namun apabila ada lahan parkir yang kosong, maka palang pintu akan segera terbuka.
Masing-masing rangkaian relay digunakan untuk menyalakan atau mematikan lampu indikator pada masing-masing lahan parkir. Lampu 1 akan menyala ketika lahan parkir pada lantai 1 sudah penuh terisi. Dan lampu 2 akan menyala ketika lahan parkir pada lantai 1 sudah penuh terisi.
Lampu ini akan mati ketika sudah ada lahan parkir yang kosong.
Pada alat ini, mikrokontroler AT89C2051 berfungsi sebagi otak dari seluruh alat. Mikrokontroler bertugas untuk memeriksa keadaan sensor dan kemudian menghitung jumlah lahan parkir yang tersedia berdasarkan respon sensor. Lalu mikrokontroler akan memberikan output berupa gerakan palang pintu, nyala lampu indikator dan display yang ada.
3.2. Rangkaian Power Supplay
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan pada aplikasi tertentu, yaitu rangkaian driver motor. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 vollt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan
(LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.
3.3. Sistem Minimum Mikrokontroler AT89C2051
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Kompoen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89C2051. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Mikrokontroler ini memiliki 15 port I/O, yaitu port 1 dan port 3. Pin 12 sampai 19 adalah Port 1, dan port 3 berada pada pin 1,2, 6, 7, 8, 9 dan 11. Pin 20 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 10 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 11,0598 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 1 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktip. Lamanya waktu antara aktipnya power pada IC mikrokontroler dan aktipnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah :
10 10 1 det
t =R x C= KΩ x µF = m ik
Jadi 1 mili detik setelah power aktip pada IC kemudian program aktip.
3.4. Rangkaian Display 7 Segmen
Rangkaian skematik Display 7 segmen (Seven Segment) dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Display 7 Segmen
Display ini menggunakan 3 buah seven segment yang dihubungkan ke IC HEF 4094BP yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8 bit data serial yang masuk menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89C2051. P3.0 merupakan fasilitas khusus pengiriman data serial yang disediakan oleh mikrokontroler AT89C2051. Sedangkan P3.1 merupakan sinyal clock untuk pengiriman data serial.
Pada rangkaian display ini digunakan tiga buah dioda yang berfungsi untuk menurunkan tegangan supply untuk seven segment. Satu buah dioda 5392 dc dapat menurunkan tegangan sekitar 0,6 volt. Jadi, apabila dioda yang digunakan tiga buah maka tegangan yang dapat diturunkannya 1,8 volt. Tegangan ini diturunkan agar umur seven segment lebih tahan lama dan karena tegangan maksimum seven segment adalah 3,7 volt.
3.5. Rangkaian Relay
Rangkaian relay dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 3.5 Rangkaian Relay
Komponen uttama dari rangkaian ini adalah relay. Relay ini memisahkan tegangan rendah dari rangkaian dengan tegangan tinggi dari beban yang dihubungkan dengan sumber tegangan 220 volt PLN.
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positif relay (kaki 1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negative relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar terhubung.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor type NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negative relay dihubungkan ke kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terrhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mwngakibatkan relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktif
Kumparan pada relay akan menghasilkam tegangan singkat yang besar ketika relay dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan ke relay tersebut . Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya
