3.1. Diagram Blok Rangkaian
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
AC LINE AC LINE POWER SUPPLY MC ATMEGA 8535 ISD 2560 IC LM35 EXTERNAL POWER SUPPLY L C D SPEAK-ER
Penjelasan diagram blok di atas adalah sebagai berikut :
1. Power Supply berfungsi sebagai sumber tegangan dari seluruh system agar system dapat bekerja.
2. Mikrokontroler ATMega8535 merupakan pusat kendali dari seluruh rangkaian. Dimana mikrokontroller akan mengolah data dari sensor LM 35 dan
mengontrol IC ISD2560 berupa suara yang diinginkan.
3. ISD2560 yakni komponen yang dapat merekam dan memutar kembali pesan yang direkam dengan durasi waktu 60 detik.
4. LCD M1632 sebagai penampil data output 5. Speaker sebagai keluaran audio
3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535
Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan seluruh sistem. Kompoen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroller ATmega8535. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroller ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.2 Skematik Sistem Minimum Mikrokontroler ATM8535
Mikrokontroller ini memiliki 32 port I/O, yaitu port A, port B, port C dan port D. Pin 33 sampai 40 adalah Port A yang merupakan port ADC, dimana port ini dapat menerima data analog. Pin 1 sampai 8 adalah port B. Pin 22 sampai 29 adalah port C. Dan Pin 14 sampai 21 adalah port D. Pin 10 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 11 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroller ini menggunakan komponen kristal sebagai sumber clock-nya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor dan sebuah resistor yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroller dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroller dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut.
Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 8 MHz dan dua buah kapasitor 22 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.
Untuk men-download file hexadesimmal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc, dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke iSP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke computer melalui port pararel.
Kaki Mosi, Miso,Sck,Reset, Vcc, an Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterlibatan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.3 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian Catu daya (Power Supply Adaptor) yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke rangkaian mikrokontroller, rangkaian driver MAX232, dan LCD, sedangkan +12 volt
digunakan untuk mensuplay tegangan ke rangkaian rangkaian relay. Rangkaian catu daya ditunjukkan pada gambar 3.3 berikut ini :
Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya
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 jembatan dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 3300 µF. Regulator tegangan 5 volt (7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila Catu daya dinyalakan. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda penyearah gelombang penuh.
3.4 Rangkaian Display LCD
Rangkaian display LCD ini berfungsi untuk menampilkan status relay (ON atau OFF). Rangkaian display LCD ditunjukkan pada gambar 3.5 berikut ini:
Gambar 3. 4 Rangkaian Display LCD
LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke LCD adalah disimpan didalam memory ini, dan LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke LCD itu sendiri.
Pada peta memori tersebut, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah display yang tampak. Sebagaimanan yang anda lihat, jumlahnya sebanyak 16 karakter per-baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Demikianlah karakter pertama di sudut kiri atas adalah menempati alamah 00h. Posisi karakter berikutnya adalah alamat 01h dan seterusnya. Akan tetapi, karakter pertama dari baris 2 sebagaimana yang ditunjukkan pada peta memori adalah pada alamat 40h. Dimikianlah kita perlu untuk mengirim sebuah perintah ke LCD untuk mangatur letak posisi kursor pada
baris dan kolom tertentu. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. Untuk ini kita perlu menambahkan alamat lokasi dimana kita berharap untuk menempatkan kursor. Sebagai contoh, kita ingin menampilkan kata ”World” pada baris ke dua pada posisi kolom ke sepuluh. Sesuai peta memori, posisi karakter pada kolom 11 dari baris ke dua, mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita tulis kata ”World” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h+4Ah =0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11 dari DDRAM.
Set Alamat Memori DDRAM
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 1 A A A A A A A
Catatan:
A : Alamat RAM yang akan dipilih
Sehingga alamat RAM LCD adalah 000 0000 S/D 111 1111 b atau 00 s/d 7Fh
3.5 ATMega8535 dan ISD2560
Gambar 3.5 Rangkaian ATMega8535 dengan ISD2560
Gambar diatas merupakan hubungan mikrokontroler AT89S51 dengan IC ISD 25120. Mikrokontroler berfungsi memanggil alamat dari kata yang telah direkam melalui port 3. Port 2.0 dihubungkan ke PD (Power Down) pin 24 dan port 2.1 dihubungkan ke CE (Chip Enable) pin 25. Dan P /R (play/rec) pin 27 pada posisi P dengan cara menghubungkan P /R ke Vcc. Untuk memerintah mengeluarkan satu kata maka port 3 menentukan alamat kata tersebut (misalnya 0001 1110 biner adalah
alamat kata ‘satu’), kemudian CE dan PD beri lojik ‘0’ selama 3 detik dan kemudian berlojik ‘1’ lagi untuk menghentikan suara. Maka satu kata akan dikeluarkan pada speaker. Jika CE dan PD berlojik ‘0’ terus memerus maka kata yang tersimpan pada alamat berikutnya akan ikut dimainkan.
3.6 Rangkaian ISD25120
Sebagai output suara ini, digunakan sebuah IC suara yaitu ISD2560 dengan waktu lama penyimpanan selama 60 detik. Dari IC suara tersebut dapat didengar suara yang telah direkam. IC suara ISD2560 dapat merekam suara selama 60 detik dan dapat direkam sampai 100.000 kali. IC ISD2560 dioperasikan dalam mode address bit artinya setiap kata yang direkam memiliki alamat sendiri.
Dari gambar rangkaian tersebut dapat digunakan dua cara untuk memasukkan suara yang akan direkam pada IC ISD2560. Cara yang pertama, suara dimasukkan ke ISD2560 dari hasil merekam dengan software yang terdapat pada komputer. Dari output audio pada komputer kemudian dihubungkan ke ISD2560 melalui pin ANA IN untuk kutub positif (+) audio dan pin Ground untuk kutub (-) audio. Cara yang kedua, yaitu langsung memasukkan suara dengan bantuan mic kondensor melalui header MIC yang terhubung dengan pin MIC (kaki17) dan MICREF (kaki18) pada ISD2560. Pada saat melakukan perekaman suara ke ISD2560 perlu diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Tentukan alamat suara terlebih dahulu, merupakan tempat untuk menyimpan suara hasil rekaman dengan mengatur dip switch, pada pin 1 sampai pin 8. Pin 9 dan pin 10 dihubungkan dengan ground karena digunakan mode pengalamatan sedangkan pin 1 sampai pin 8 digunakan sebagai bit-bit alamat pada IC suara.
2. Tekan switch1 dan switch2 secara bersamaan dan tahan pada saat merekam. Switch1 ditekan agar pin CE terhubung ke ground (LOW) sehingga dapat mengaktifkan proses perekaman, sementara switch2 ditekan agar pin P\R terhubung ke ground (LOW) juga sehingga akan dilakukan proses merekam (jika pin P\R diset HIGH maka akan menjadi proses putar ulang).
3. Berikan masukan berupa suara yang telah diedit melalui software pengolah suara, dari output audio komputer melalui pin ANA IN dan ground, selain itu juga bisa menggunakan rangkaian MIC yang telah terhubung ke pin 17 dan pin 18 pada IC suara.
Untuk mengetahui hasil suara yang telah direkam, yaitu dengan menentukan alamat suara yang ingin didengar suaranya kemudian tekan switch1 sehingga pin CE menjadi LOW dan proses putar ulang akan dimulai (dalam hal ini pin P\R pada kondisi HIGH). Setelah proses putar ulang selesai, maka otomatis suara akan berhenti. Untuk melakukan reset, pada pin PD diatur pada kondisi HIGH.
3.7 Perancangan Sensor Suhu LM 35
Sensor suhu yang digunakan dalam termometer ini adalah LM35 yang mempunyai output dalam skala derajat celcius. Pada saat suhu 0°C, output sensor LM35 mengeluarkan tegangan 0 volt. Setiap kenaikan 1°C, output sensor LM35 akan naik sebesar 10 mVolt. Sensor LM35 membutuhkan power supply sebesar 5 volt.
BAB 4