BAB II. DASAR TEORI
2.2 Mikrokontroler AVR ATMega8535
2.2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535
ATm Dari a. V b. A Kapabilitas EEPROM (E ebesar 512b ADC interna Portal komun Mbps. Enam pilihan figurasi Pin mbar 2.1 ber mega8535 Gam tampilan pin VCC : M AVCC : M memori fla Electrically byte. l dengan fid nikasi seria n mode sleep n ATMega85 rikut ini me mbar 2.1 Ta n seperti dia Merupakan p Merupakan p ash I8 KB, Erasable P delitas 10 bit al (USART) p menghema 536 enunjukkan ampilan Pin
atas dapat dij pin masukan pin masukan , SRAM se Programable sebanyak 8 dengan kec at penggunaa tampilan p ATmega853 jelaskan seba n tegangan se n tegangan A ebesar 512 Read Only channel. cepatan mak an daya listri pin-pin mikr 35 agai berikut ebesar 5 volt ADC byte dan y Memory) ksimal 2.5 ik. rokontroler . t
c. AREF : Merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
d. Reset : Merupakan pin reset, mikrokontroler akan merset program jika pin ini berlogika low selama 50ns.
e. GND : Merupakan pin ground
f. Port A : Merupakan pin I/O dua arah kelompok 8-bit bi-directional I/O Port (PA0 – PA7). Pada port ini juga berfungsi sebagai 8 bit channel ADC (ADC0 – ADC7).
g. Port B : Merupakan pin I/O dua arah kelompok 8-bit bi-directional
I/O Port (PB0 – PB7). Port B memiliki beberapa fungsi khusus yaitu T0 untuk input Timer dan T1 untuk input
counter, AIN0 dan AIN1 untuk input analog comparator. SS, MOSI, MISO, SCK untuk komunikasi serial SPI h. Port C : Merupakan pin I/O dua arah kelompok 8-bit bi-directional
I/O Port (PC0 – PC7). Port C memiliki beberapa fungsi khusus yaitu TOSC1,TOSC2, OC2 untuk input Timer Oscilator dan input komunikasi serial I2C yaitu SDA dan SCL.
i. Port D : Merupakan pin I/O dua arah kelompok 8-bit bi-directional I/O Port (PD0 – PD7). Port D memiliki beberapa fungsi khusus yaitu input interupsi eksternal (INTO dan INT1), komunikasi serial USART (TXD dan RXD) dan OC1B, OC1A, ICP1.
k. X-TAL2 : Merupakan output dari inverting osilator
2.4.1 Peta Memori
AVR ATmega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data yang terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte
SRAM Internal.
Register keperluan umum menempati space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai periferal mikrokontroler, seperti kontrol register,
timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Alamat memori digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada gambar 2.2
Gambar 2.2 Memori Data dan Memori Program AVR ATmega8535
Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word atau 2 byte karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATmega8535 memiliki 4KbyteX16-bit Flash PEROM
dengan alamat muai dari $000 sampai $FFF tersebut memiliki 12-bit
Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati Flash.
Selain itu AVR ATmega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dumulai dari $000 sampai $1FF.
2.4.2 Status Register (SREG)
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi di eksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Status Register ditunjukkan pada gambar 2.3
Gambar 2.3 Status Register ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 130 macam instruksi. Instruksi-instruksi mikrokontroler AVR dapat dibagi sebagai berikut : a. Instruksi transfer data, instruksi ini berfungsi untuk transfer data antara
register keregister, memori ke memori, register ke memori, antarmuka ke register, dan antarmuka ke memori.
b. Instruksi aritmatika dan logic, instruksi aritmatika meliputi penjumlahan, pengurangan, penambahan satu (increament), dan pengurangan satu (decreament). Instruksi logika dan manipulasi bit, yang melaksanakan operasi AND, OR, XOR, perbandingan, penggeseran, dan komplemen data.
c. Instruksi Bit dan Bit-Test, yaitu instruksi untuk setting kondisi tiap bit, baik set maupun clear, bahkan ada beberapa variasi, seperti instruksi putar, hingga watchdog reset.
d. Instruksi percabangan, yang berfungsi mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program menjadi sesuai yang dikehendaki. Dengan instruksi ini program yang sedang dilaksanakan akan mencabang ke suatu alamat tertentu. Instruksi percabangan dibedakan atas percabangan bersyarat dan percabangan tanpa syarat.
e. Instruksi stack, I/O dan kontrol, yang digunakan untuk mengatur penggunaan stack, membaca/menulis port I/O serta pengontrolan-pengontrolan.
a. Reset Eksternal
Keadaan reset terjadi apabila pin reset mendapat logika 0 selama lebih dari 50ns. Pin reset dihubungkan dengan resistor yang terhubung ke VCC, kapasitor, dan ground. Rangkaian reset eksternal ditunjukkan pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Rangkaian reset eksternal.
Penentuan reset eksternal dapat dilakukan dengan mengatur nilai resistor dan kapasitornya. Untuk membuat keadaan reset tegangan maksimal yang harus diberikan pada pin ini Vc = 0,85 Vcc (datasheet AVR ATmega8535 ). Karena (1 RC)
t e Vcc Vc − −
= maka dapat dicari nilai C1 dengan :
)
1
(
RC te
Vcc
Vc
−−
=
Setelah ditentukan resistor yang digunakan, maka kapasitornya dapat dicari dengan : RC=0,5271×10−3
b. Osilator
Salah satu kelebihan mikrokontroler AVR ATmega8535 adalah kecepatannya dalam melakukan eksekusi program dibandingkan
dengan keluarga mikrokontroler MCS-51. AVR ATmega8535 membutuhkan waktu satu siklus clock untuk melakukan eksekusi terhadap suatu instruksi. rangkaian osilator ditunjukkan pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Rangkaian Osilator
2.3 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD adalah suatu piranti keluaran yang dapat menampilkan karakter huruf atau gambar. LCD tersusun dari 2 buah kaca dengan penghantar (electroda) transparan yang diantaranya disisipkan kristal cair (liquid crystal), seperti yang terlihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Konstruksi dan cara kerja LCD
Kaca bagian belakang mempolarisasi cahaya secara vertikal, sedang kaca bagian depan mempolarisasi cahaya secara horisontal. Ketika tidak terdapat medan listrik di antara kedua elektroda, kristal cair membentuk pola-pola yang acak, sehingga cahaya yang sudah terpolarisasi vertikal dapat berputar dan menembus kaca bagian depan yang terpolarisasi horisontal. Namun ketika suatu medan listrik diberikan di antara kedua elektroda, kristal cair akan membentuk pola yang seragam dan tidak ada cahaya yang diputar, sehingga tidak ada cahaya yang menembus kaca bagian depan. Dengan susunan dan bentuk pola elektroda
tertentu dapat dihasilkan huruf atau gambar yang akan ditampilkan.
Elektroda-elektroda yang tersusun pembentuk karakter atau gambar dihubungkan pada suatu pengendali. Untuk mengurangi banyaknya koneksi, pengendali menggerakkan elektroda-elektroda secara
multipeks. Namun dengan sistem multipleks mudah terjadi crosstalk.
Level-level tegangan digunakan untuk membagi tegangan catu ke
elektroda dan membentuk waveform tegangan yang dapat mengurangi terjadinya crosstalk. Selain itu level-level tegangan ini membangkitkan tegangan AC murni yang dapat menghindari rusaknya layar LCD akibat
electrophoresis.
Display LCD 2 × 16 karakter,. yang artinya LCD ini memiliki 2 baris dan 16 kolom karakter. Sehingga jumlah total karakter yang dapat ditampilkan sekaligus adalah sebanyak 32 karakter. Masing-masing
karakter tersebut terbentuk dari susunan dot yang berukuran 8 baris dan 5 kolom dot. Gambar 2.7 merupakan bentuk dan bagian LCD 16x2. Sedangkan Pin pada LCD terdapat pada tabel 2.7.
Tabel 2. 1 Pin tampilan LCD
Nomor Simbol Nomor Simbol
1 VEE (0V) 9 DB2 2 VCC 10 DB3 3 GND 11 DB4 4 RS 12 DB5 5 R/W 13 DB6 6 E 14 DB7 7 DB0 15 A 8 DB1 16 K