PENGENDALI JARAK JAUH (REMOTE CONTROL)
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN DIODA LED
SEBAGAI PEMANCAR GELOMBANG INFRAMERAH
TUGAS AKHIR
RUTH VERAWATY MARBUN
052408066
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGENDALI JARAK JAUH (REMOTE CONTROL)
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN DIODA LED
SEBAGAI PEMANCAR GELOMBANG INFRAMERAH
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
RUTH VERAWATY MARBUN
052408066
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGENDALI JARAK JAUH (REMOTE CONTROL)
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN DIODA LED SEBAGAI PEMANCAR GELOMBANG INFRA MERAH Kategori : LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama : RUTH VERAWATY MARBUN Nim : 052408066
Program studi : D3 FISIKA INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2008
Diketahui
Ketua Program Studi Pembimbing
D3 Fisika Instrumentasi
Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc Drs. Wilfried Lubis, M.Sc
PERNYATAAN
PENGENDALI JARAK JAUH (REMOTE CONTROL) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN DIODA LED SEBAGAI
PEMENCAR GELOMBANG INFRA MERAH
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Juli 2007
PENGHARGAAN
Puji dan Syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala Kasih dan karunia-NYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
Terimakasih juga penulis ucapkan teristimewa kepada Ayahanda S.Marbun dan Ibunda M.Simanullang, serta Abang, Kakak, Adek-adek (B’Fredy, K’Vivi, Joel and Piudan’s) penulis yang telah banyak memberikan bantuan, dukungan dan doa, baik materi maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Dr. Eddy Marlianto, M.Sc selaku Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Drs. Wilfried Lubis, M.Sc, selaku dosen pembimbing pada penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini, yang telah memberikan panduan dan perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan laporan tugas akhir ini. 3. Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi Bapak Syahrul Humaidi, M.Sc. 4. Dosen-dosen pengajar pada jurusan Fisika Instumentasi.
5. Teman-teman satu kost Q (K’Niar, K’Derma, K’Pasti, K’Ellana, Elfrida, Agustina, Hendri, Fendy, Boge, Nance) yang telah memberikan semangat dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Semoga Tuhan Memberkati. 6. Personil kelompok AGAPE (K’Rika, Liona, Nuri and Netty, Maria) juga buat
sahabat Q Serta, Steffi, Zuiver. Khusus buat Mampe Thank’s for attention dan teman-teman Stambuk ’05 yang tak bisa di sebutkan satu persatu. Makacih yach penulis ucapkan atas segala bantuan dan motivasinya.
7. Buat Bang Bryant juga, makacih banyak yach bang atas bantuannya.
8. Semua pihak yang ikut membantu penulis dalam menyelesaikan Laporan Karya Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini.
ABSTRAK
DAFTAR ISI
1.5 Sistematika Penulisan 3
BAB 2 Landasan Teori Pemancar Gelombang Infra Merah 5 2.1 Diagram Blok Pemancar Gelombang Inframerah 5
2.2 Tombol ON dan Tombol OFF 6
2.3 Mikrokontroler AT89S51 6
2.3.1 Kontruksi AT89S51 8
3.1 Perancangan Power Supply (PSA) 26
3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 27
3.3 Rangkaian Pemancar Infra Merah 28
3.4 Flowchat 30
3.5 Program 31
BAB 4 Pengujian dan Analisa Rangkaian 33
4.1 Rangkaian Power Supplay (PSA) 33
4.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 34
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 42
5.1 Kesimpulan 42
5.2 Saran 43
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Lembar Ekspedisi Perbaikan Tugas Akhir Gambar Rangkaian Pemancar
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi Masing-masing Pin pada Port 3 Mikrokontroller 12
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Diagram Blok Pemancar Gelombang Inframerah 5 Gambar 2.2 IC Mikrokontroler AT89S51 10 Gambar 2.3 Spektrum Elektromagnetik 14
Gambar 2.4 Inti dalam atom 16
Gambar 2.5 Simbol dan rangkaian sebuah LED 17
Gambar 2.6 Photodioda 20
Gambar 2.7 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator 24 Gambar 2.8 ISP- Flash Programmer 25
Gambar 3.1 Rangkaian Power Supply (PSA) 26 Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 27 Gambar 3.3 Rangkaian Pengirim Data Melalui Infra Merah 29
Gambar 3.4 Flowchart 30
Gambar 4.1 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 34
ABSTRAK
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini banyak memberikan kemudahan kepada kita untuk melakukan berbagai aktivitas mulai dari hal-hal yang mudah sampai yang rumit sekalipun. Hal ini terlihat pada kecenderungan pemakaian ‘remote control‘ ataupun tombol input sebagai salah satu pemancar sinyal yang terdapat pada beberapa alat elektronik misalnya Tv remote, mobil dengan alarm, radio, AC (Air Conditioner), dan alat elektronik lainnya.
Hal ini jelas menunjukkan bahwa saat ini terdapat kecenderungan untuk melakukan berbagai aktivitas menggunakan pengontrolan jarak jauh dan akan semakin populer pada berbagai aplikasi alat elektronik yang digunakan oleh konsumen.
2
Alasan mengapa orang menggunakan remote control sebagai pengendali jarak jauh supaya pengguna tidak perlu mengalami kesulitan ketika akan membuka/menutup pintu, dan menghidupkan alat elektronik lainnya. Dalam hal keamanan adakalanya setiap orang membutuhkan sebuah kamar/ruangan pribadi dimana dalam kamar/ruangan tersebut disimpan peralatan-peralatan, benda-benda atau apapun yang tidak ingin diketahui oleh orang lain.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang terdapat dalam latar belakang di atas, maka dalam tugas akhir ini akan dibuat sistem pengontrolan jarak jauh dengan infra merah sebagai pemancar.
Pada alat ini digunakan mikrokontroler AT89S51, LED Infra merah sebagai pemancar infra merah. Mikrokontroler AT89S51 sebagai otak dari sistem yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal dari pemancar ke penerima. Alat akan terbuka apabila tombol buka ditekan dan akan tertutup secara otomatis apabila tombol tutup ditekan.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Memahami mikrokontroler AT89S51 sebagai tempat pemprosesan data pada remote control
2. Memahami prinsip kerja LED Infra merah sebagai pemancar infra merah.
3
1.4 Batasan Masalah
Penulisan Tugas Akhir ini dibatasi pada:
Prinsip kerja alat dijelaskan secara sederhana, tanpa pembuktian rumus yang dipakai .
Prinsip kerja LED hanya menjelaskan bagaimana LED dapat memancarkan galombang inframerah.
Penjelasan mikrokontroller AT89S51, hanya meliputi bentuk, fungsi tiap pin dan program yang tersedia.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari rangkaian pemancar, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:
BAB 1. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2. LANDASAN TEORI PEMANCAR GELOMBANG
4
BAB 3. RANCANG BANGUN DAN PROGRAM
Dalam bab ini meliputi perancangan rangkaian pemancar infra merah dan program pemancar yang digunakan.
BAB 4. PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian pemancar dan cara kerja dari rangkaian.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
BAB 2
LANDASAN TEORI PEMANCAR GELOMBANG INFRAMERAH
2.1 Diagram Blok Pemancar Gelombang Inframerah
Tombol ON
Tombol OFF
Pemancar inframerah A
T 8 9 S 5
1 Pulsa gelombang inframerah
Gambar 2.1 Diagram Blok Pemancar Gelombang Inframerah
Dalam membuat suatu alat ada beberapa hal yang perlu di perhatikan yaitu bagaimana
cara merancang alat yang akan di buat sesuai dasar teori. Sebelum merancang suatu
sistem atau rangkaian terlebih dahulu membuat blok diagramnya.
Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk
menjelaskan cara kerja dari suatu sistem dan memudahkan untuk melokalisir
6
Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkian dan
merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Diagram merupakan pernyataan
hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan
kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen lainya.
Diagram blok memiliki arti yang khusus dengan memberikan keterangan di
dalamnya. Untuk setiap blok di hubungkan dengan suatu garis yang menunjukkan
arah kerja dari setiap blok yang bersangkutan
2.2 Tombol ON dan Tombol OFF
Jika tombol ON ditekan maka mikrokontroler akan memproses data untuk
mengirimkan perintah pada pemancar inframerah untuk menghidupkan alat-alat
elektronik khususnya pada pintu jarak jauh. Keluaran yang dipancarkan oleh infra
merah berupa pulsa gelombang inframerah yang akan diterima oleh pemancar
gelombang infra merah.
Sama halnya pada tombol OFF, jika pengguna ingin mematikan alat elektronik
maka pengguna hanya menekan tombol OFF saja.
2.3 Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroller sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan
microkomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.
Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor
yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi
7
(dibandingkan microprocessor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk
memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat
bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam bidang pendidikan.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya),
Microcontroller hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan
lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer
perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna
disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan Pada
mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program
control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM
digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk
register-register yang digunakan pada Microcontroller yang bersangkutan.
Microcontroller AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51
keluaran Atmel. Jenis Microcontroller ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk
mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.
Pada prinsipnya program pada Microcontroller dijalankan bertahap, jadi pada
program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan
8
Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh microcontroller AT89S51 adalah sebagai
berikut :
1. Sebuah Central Processing Unit 8 bit
2. Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu
3. RAM internal 128 byte
4. Flash memori 4 Kbyte
5. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah
interupsi internal)
6. Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan
buah jalur I/O
7. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART
8. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika
9. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada
frekuensi 12 MHz
2.3.1 Kontruksi AT89S51
Mikrokontroller AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1
kristal serta catu daya 5 volt. Kapasitor 10 micro-fard dan resistor 10 kilo Ohm
dipakai untuk membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian riset ini
AT89C4051 otomatis diriset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan
frekuensi maksimum 24MHz dan kapasitor 30 mikro-farad dipakai untuk melengkapi
rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja
Microcontroller.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Microcontroller.
9
Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC
kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori
penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program. Ada berbagai jenis
ROM. Untuk Microcontroller dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara
massal, program diisikan kedalam ROM pada saat IC Microcontroller dicetak dipabrik
IC. Untuk keperluan tertentu Microcontroller menggunakan ROM yang dapat diisi
ulang atau Programble-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PROM (PEROM).
Dulu banyak UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Programble ROM) yang kemudian
dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih
murah.
Random Access Memory (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu
daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai
untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash
PEROM, program untuk mengendalikan Microcontroller diisikan ke memori itu lewat
bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89C4051 flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 kilo byte meskipun
hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.
AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmiter)
yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data
seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1. pada kaki nomor
2 dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja menurut fungsi waktu. Clock
10
diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5,
sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/output paralel kalau T0
dan T1 dipakai.
AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya
adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini
berhimpitan dangan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur
input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.
Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang secara fisik
merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register (SFR).
2.3.2Pin-Pin pada Microcontroller AT89S51
Deskripsi pin-pin pada Microcontroller AT89S51 :
11
1. VCC (Pin 40) Suplai tegangan
2. GND (Pin 20 ) Ground
3. Port 0 (Pin 39-Pin 32)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun
penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa
port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat
diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.
Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, por ini akan mempunyai
internal pull up.
Pada saat flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat
verifikasi program.
4. Port 2 (Pin 21 – pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat
mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan
mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal
pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output,
port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.
5. Port 3 (Pin 10 – pin 17)
Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga
12
Tabel 2.1 Fungsi Masing-masing Pin pada Port 3 Mikrokontroler
Nama Pin Fungsi Alternatif
P3.0 (pin 10) RXD Untuk menerima data port serial
P3.1 (pin 11) TXD Untuk mengirim data port serial
P3.2 (pin 12) INT0 Interupsi Eksternal waktu pencacah 0
P3.3 (pin 13) INT1 Interupsi Eksternal waktu pencacah 1
P3.4 (pin 14) T0 Input Eksternal waktu pencacah 0
P3.5 (pin 15) T1 Input Eksternal waktu pencacah 1
P3.6 (pin 16) WR Jalur menulis memori data eksternal
P3.7 (pin 17 ) RD Jalur membaca memori data eksternal
6. RST (pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
7. ALE/PROG (pin 30)
Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat
selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam
(PROG) selama memprogam Flash.
8. SEN (pin 29)
Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.
9. EA (pin 31)
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan
menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika
kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada
memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12
13
10. XTAL1 (pin 19)
Input untuk clock internal.
11. XTAL2 (pin 18)
Output dari osilator
2.4 Sinar Inframerah
Inframerah adalah
"bawah infra, "bawah"), merah merupakan
cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.
Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang
gelombang antar
Inframerah berarti “bawah merah”, berasal dari bahasa latin infra yang berarti bawah.
Memiliki panjang gelombang lebih dari cahaya nampak dan kurang dari
mikrogelombang, yaitu diantara 0,75 mikrometer dan 1000 mikrometer. Gelombang
inframerah dan milimeter dapat digunakan dengan meluas sebagai saluran komunikasi
jarak dekat seperti penggunaan alat kawalan jarak jauh (remote control) bagi televisi,
radio dan sebagainya. Infrared merupakan sebuah cahaya pada panjang gelombang
yang titik puncaknya berada di luar respon mata manusia adalah merupakan cahaya
yang mempunyai banyak fungsi pada bidang elektronika maupun robotik.
Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan
14
spectrum dari berbagai panjang gelombang. Sinar infra merah mempunyai panjang
gelombang antara (0,75 – 1000) µm.
Spektrum sinar matahari terdiri dari sinar tampak dan sinar tidak tampak.
Dimana sinar tampak meliputi: merah, orange, kuning, hijau, biru, dan ungu. Sinar
yang tidak tampak antara lain: sinar ultraviolet, sinar – X, sinar gamma, sinar kosmik,
microwave, gelombang listrik dan sinar inframerah. Gelombang elektromagnetik
diantara sinar tampak dan sinar microwave dinamakan sinar inframerah, dengan
karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak terlihat, bersifat linier atau menyebar,
refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap oleh beberapa obyek
Dibawah ini terdapat gambar berdasarkan pembagian panjang gelombang, yaitu:
15
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah
panjang gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merah adalah
pada daerah infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 μm – 50 μm
atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm.
Sebuah sambungan pn dapat memancarkan cahaya bila sebuah elektron yang
berada di alas sebuah pita konduksi dari sebuah semikonduktor jatuh kedalam sebuah
lubang yang berada di puncak pita valensi, maka energi Eg dilepaskan, dimana Eg
v c
adalah lebar sela. Apa yang terjadi pada energi ini? Setidak tidaknya ada dua
kemungkinan. Mungkin energi itu ditransformasikan mejad energi termal dari kisi
yang bergetar dan, dengan kemungkinan yang tinggi, dan itulah yang betul – betul
terjadi dalam sebuah semikonduktor berbasis silikon.
Akan tetapi di dalam beberapa bahan semi konduktor kondisinya akan
sedemikian rupa sehingga energi yang dipancarkan itu dapat juga muncul sebagai
radiasi elektromagnetik, yang panjang gelombangnya adalah :
λ = =
λ adalah panjang gelombang
Eg adalah lebar sela antara pita konduksi dan pita valensi.
c adalah kecepatan cahaya
16
Sebuah semikonduktor tipe-n yang memperlihatkan tingkat-tingkat energi
donor yang telah mengkontribusikan elektron ( pengangkutan mayoritas) kepada pita
konduksi. Jumlah lubang yang sedikit (pengangkut minoritas) di dalam pita valensi
juga. Hal ini dapat dilihat pada gambar
Pita valensi Pita konduksi
Eg = energi gav celah energi
Gambar 2.4 Inti dalam Atom
Infra merah yang digunakan sebagai transmisi data dalam artikel ini hanya
memanfaatkan pancaran cahaya infra merah. Jika LED infra merah memancarkan
cahaya berarti datanya dianggap 1, sedangkan jika LED infra merah tidak
memancarkan cahaya berarti datanya adalah 0.
2.4.1. Dioda Pemancar Infra Merah (LED Infra merah)
Untuk memperoleh jarak yang cukup jauh, Diode Infrared memerlukan sinyal dengan
frekwensi 38 Hingga 40KHz Berbeda dengan Diode LED yang hanya memerlukan
level tegangan DC saja untuk mengaktifkan LED, Diode Infrared memerlukan sinyal dengan frekwensi 38 ingga 40KHz untuk mengaktifkannya.Cahaya infrared tersebut tidak dapat ditangkap oleh mata manusia, sehingga diperlukan
17
LED adalah dioda yang menghasilkan cahaya saat diberi energi listrik. Dalam
bias maju sambungan p-n terdapat rekombinasi antara elektron bebas dan lubang
(hole). Energi ini tidak seluruhnya dirubah kedalam bentuk energi cahaya atau photon
melainkan dalam bentuk panas sebagian.
Proses pemancaran cahaya akibat adanya energi listrik yang diberikan
terhadap sustu bahan disebut dengan sifat elektroluminesensi. Material lain adalah
misalnya Galium Arsenida Pospat (GaAsP) atau Galium pospat (GaP) : Photon energi
cahaya dipancarkan untuk menghasilkan cahaya tampak. Jenis lain dari LED
digunakan untuk menghasilkan energi tidak tampak seperti yang dipancarkan oleh
pamancar laser atau infra merah.
Gambar 2.5 Simbol dan rangkaian sebuah LED
Pemancar infra merah adalah dioda solid state yang terbuat dari bahan Galium
Arsenida (GaAs) yang mampu memancarkan fluks cahaya ketika dioda ini dibias
maju. Bila diberi bias maju elektron dari daerah-n akan menutup lubang elektron yang
ada di daerah-p. Selama proses rekombinasi ini, energi dipancar keluar dari
330
18
permukaan p dan n dalam bentuk photon. Photon-photon yang dihasilkan ini ada yang
diserap lagi dan ada yang meninggalkan permukaan dalam bentuk radiasi energi.
Dengan menggunakan unsur-unsur diatas, pabrik dapat membuat LED yang
memancarkanwarna merah, kuning dan infra merah. LED yang menghasilkan
pancaran yang kelihatan dapat beguna pada display peralatan, mesin hitung, jam
digital, dan lain-lain. LED infra merah dapat digunakan dalam sistem tanda bahaya
pencuri dan ruang ligkup lain yang membutuhkan pancaran yang tak kelihatan.
Keuntungan dari LED dibandingkan dengan lampu pijar yaitu umurnya yang lebih
panjang, teganganya rendah dan saklar nyala matinya cepat.
Gelombang infra merah yang dihasilkan oleh elektron-elektron dalam molekul
yang bergetar karena benda dipanaskan. Selain tidak dapat dilihat secara langsung
sinar infra merah juga dapat menembus kabut dan awan tebal.
Dengan ciri-ciri yang spesifiktersebut, pesawat udara yang terbang tinggi atau
pun satelit-satelit dapat membuat photo permukaan bumi yang tidak diperoleh dengan
menggunakan cahaya infra merah.
Radiasi sinar infra merah dapat getaran-getaran atom pada suatu molekul.
Getaran atom pada suatu molekul dapat memancarkan gelombang elektromagnetik.
Pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam infra merah sehingga spektroskopi. Infra
merah merupakan salah satu alat penting untuk mempelajari spektrum molekul.
Energi yang terkandung dalam radiasi sinar ini tampak seperti energi panas
termasuk cahaya yang diterima dari sinar matahari sejumlah besar mengandung
19
2.4.2 Photodioda
Pengertian : piranti semikonduktor dengan struktur p-n atau p-i-n untuk mendeteksi
cahaya. Potodioda biasanya digunakan untuk mendeteksi cahaya. Potodioda adalah
piranti semikonduktor yang mengandung sambungan p-n, dan biasanya terdapat
lapisan intrinsik antara lapisan n dan p. Piranti yang memiliki lapisan intrinsik disebut
p-i-n atai PIN potodioda. Cahaya diserap di daerah pengambungan atau daerah
intrinsik menimbulkan pasangan elektron-hole, kebanyakan pasangan tersebut
menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.
Mode operasi
Potodioda dapat dioperasikan dalam 2 mode yang berbeda:
1. Mode potovoltaik: seperti solar sel, penyerapan pada potodioda menghasilkan
tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari
tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil.
2. mode potokonduktivitas : disini, potodioda diaplikasikan sebagai tegangan
revers (tegangan balik) dari sebuah dioda (yaitu tegangan pada arah tersebut
pada dioda tidak akan menhantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran
menghasilkan arus poto. ( hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan
mendekati nol). Ketergantungan arus poto pada kekuatan cahaya dapat sangat
linier .
Karakteristik bahan potodioda:
1. Silikon (Si) : arus lemah saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas yang bagus
antara 400 nm sampai 1000 nm ( terbaik antara 800 sampai 900 nm).
2. Germanium (Ge): arus tinggi saat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik
20
3. Indium Gallium Arsenida (InGaAs): mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan
tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 sampai 1700nm (terbaik antara 1300
sampai 1600nm)
Gambar Photodioda ditunjukkan pada gambar berikut:
a. Bentuk Fisik Photodioda b. Simbol Photodioda
Gambar 2.6 Photodioda
2.5 Perangkat lunak
2.5.1 Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89C4051 adalah
bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa
ini hanya ada 51 instruksi, antara lain yaitu :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register
tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.
Contoh pengisian nilai secara langsung
MOV R0,#20h
21
Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.
Contoh pengisian nilai secara tidak langsung
MOV 20h,#80h
...
...
MOV R0,20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20
Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah
alamat.
2. Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk
mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil
pengurangannya belum nol. Contoh ,
MOV R0,#80h
Loop: ...
...
DJNZ R0,Loop
...
R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan
meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.
3. Instruksi ACALL
Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :
...
22
...
TUNDA:
...
4. Instruksi RET
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin
pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,
ACALL TUNDA
...
TUNDA:
...
RET
5. Instruksi JMP (Jump)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,
Loop:
...
...
JMP Loop
6. Instruksi JB (Jump if bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika high (1). Contoh,
Loop:
JB P1.0,Loop
...
23
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika Low (0). Contoh,
Loop:
JNB P1.0,Loop
...
8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)
Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register
dengan suatu nilai tertentu. Contoh,
Loop:
...
CJNE R0,#20h,Loop
...
Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin
Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan
instruksi selanjutnya..
9. Instruksi DEC (Decreament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang
dimaksud dengan 1. Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h
...
DEC R0 R0 = R0 – 1
...
10.Instruksi INC (Increament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang
24
MOV R0,#20h R0 = 20h
...
INC R0 R0 = R0 + 1
...
2.5.2Software 8051 Editor, Assembler, Simulator
Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah
editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator. Tampilannya seperti di bawah ini.
Gambar 2.7 . Software 8051 Editor, Assembler, Simulator
Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble
(di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika
masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan
perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu
25
Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke
dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.
Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroller.
2.5.3 Software Downloader
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan
software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet.
Tampilannya seperti gambar di bawah ini.
Gambar 2.8 ISP- Flash Programmer
Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil
file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk
BAB 3
RANCANG BANGUN DAN PROGRAM
3.1 Perancangan Power Supplay (PSA)
Rangkaian power supplay berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian.
Rangkaian PSA yang dibuat dari sebuah regulator tagangan terdiri dari satu keluaran,
yaitu 5 volt, keluaran 5 volt ini digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian.
Rangkaian power supplay / adaptor ditunjukkan pada gambar berikut :
Gambar 3.1 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Sumber tegangan power supplay ini berasal dari baterei kering 9 volt..
Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan
tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya.
LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Dan capasitor 10mf
27
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. .
3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Kompoen
utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah semua
program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
28
Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port 3. Pin 32
sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit. Pin 1 sampai 8 adalah
port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3 Pin 40
dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground.
Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz sebagai
sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler
dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 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 aktif.
Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya
program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung
maka lamanya waktu antara aktifnya power pada IC Mikrokontroler 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.
3.3 Rangkaian Pemancar Infra Merah
Data yang yang telah diolah mikrokontroler AT89S51 dikirimkan ke rangkaian
penerima dengan menggunakan LED infra merah. Rangkaiannya seperti gambar di
29
Gambar 3.3 Rangkaian Pengirim Data Melalui Infra Merah
Pada rangkaian di atas LED infra merah akan menyala jika basis pada
transistor C945 diberi tegangan yang lebih besar dari 0,7 volt, ini akan sama artinya
jika pada P3.7 AT89S51 diberi logika high (1), karena pin yang diberi logika high
akan mempunyai tegangan 4 s/d 5 volt, cukup untuk mengaktipkan transistor.
Sedangkan untuk mematikan LED infra merah, maka P3.7 AT89S51 harus diberi
logika low (0), karena dengan memberikan logika low pada P3.7, maka P3.7 akan
memiliki tegangan 0 s/d 0,009 volt, tegangan ini akan menyebabkan transistor tidak
aktip.
Untuk pengiriman data agar data dapat dikirimkan dari jarak yang jauh, maka
LED infra merah harus dipancarkan dengan frekuensi 38 KHz karena frekuensi ini
bebas dari gangguan frekuensi infra merah alam. Jika LED infra merah dipancarkan
dengan frekuensi selai 38 KHz, maka pancarannya akan terganggu oleh
frekuensi-P3.7 ( AT89S51)
LED_ir 5V VCC
330
R2
30
frekuensi infra merah dari alam, seperti frekuensi infra merah yang dipancarkan oleh
matahari, tumbuhan, bahkan badan manusia. Dengan menggunakan frekuensi 38 KHz,
maka pancaran LED infra merah yang dihasilkan oleh rangkaian tidak terganggu oleh
pancaran infra merah alam, sehingga jarak pengiriman data semakin jauh.
3.4 Flowchat
program diawali dengan start, Jika ada sinyal input dari tombol maka program akan
membandingkan datanya apakah sinyal yang diinputkan oleh tombol adalah sinyal
untuk menghidupkan atau mematikan alat elektronik .
Jika input yang diterima adalah sinyal ON maka program akan mengirimkan
datanya melalui pemancar ke penerima. Jika input yang diterima adalah sinyal OFF
maka program mengirimkan datanya melalui pemancar ke penerima yaitu data untuk
mematikan alat elektronik. Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.4 di bawa in
Gambar 3. 4 Flowchart start
Tombol ON ? Tombol OFF ?
Kirim sinyal ON Kirim sinyal OFF
ya
tidak
31
3.5 Program
Adapun program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51 pada Dioda LED Infra
merah sebagai pemancar gelombang pulsa infra merah adalah sebagai berikut :
Mov p0,#0h ; isikan ke port 0, nilai 0h
cjne a,#0feh,Recek_tbl_Satu ; bandingkan nilai pada alamat a dengan nilai 0feh jika benar recek tombol satu jmp Tbl_Satu ; kembali ke routin Tombol satu
dengan nilai 0fdh, jika tidak kembali ke tombol satu
Recek_tbl_Dua:
mov a,p2 ; isikan nilai yang ada pada p2 ke alamat a
32 0 sampai habis jika belum
BAB 4
PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN
4.1 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Rangkaian power supplay berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian.
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt, keluaran 5 volt ini
digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian. Rangkaian power supplay /
adaptor ditunjukkan oleh gambar 3.1
Sumber tegangan power supplay ini berasal dari baterei kering 9 volt..
Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan
tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya
sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Dan capasitor 10mf berfungsi untku
meratakan arus yang masuk dari baterai ke rangkaian.
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. Tegangan ini digunakan untuk mensupplay tegangan yang
34
4.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 ditunjukkan pada gambar 4.1 berikut
ini :
Gambar 4.1 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Pengujian rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan menghubungkan
rangkaian ini dengan sebuah transistor A733 yang dihubungkan dengan sebuah LED
indikator, dimana transistor disini berfungsi sebagai saklar untuk mengendalikan
hidup/mati LED. Dengan demikian LED akan menyala jika transistor aktif dan
sebaliknya LED akan mati jika transistor tidak aktif. Tipe transistor yang digunakan
adalah PNP A733, dimana transistor ini akan aktif (saturasi) jika pada basis diberi
35
tegangan 5 volt (logika high). Basis transistor ini dihubungkan ke pin I/O
mikrokontroler yaitu pada kaki 28 (P2.7).
Langkah selanjutnya adalah mengisikan program sederhana ke mikrokontroler
AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut :
Loop:
Cpl P2.7
Acall tunda
sjmp loop
tunda:
mov r7,#255
tnd:
mov r6,#255
djnz r6,$
djnz r7,tnd
ret
Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P2.7 selama selang
waktu tunda. Jika logika pada P2.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian jiga
sebaliknya jika logika pada P2.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya.
Logika low akan mengaktipkan transistor sehingga LED akan menyala dan
logika high akan menonaktifkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian
program ini akan membuat LED berkedip terus-menerus. Jika LED telah berkedip
terus menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian
36
Pada rangkaian di atas LED infra merah akan menyala jika basis pada
transistor C945 diberi tegangan yang lebih besar dari 0,7 volt, ini akan sama artinya
jika pada P3.7 AT89S51 diberi logika high (1), karena pin yang diberi logika high
akan mempunyai tegangan 4 s/d 5 volt, cukup untuk mengaktifkan transistor.
Sedangkan untuk mematikan LED infra merah, maka P3.7 AT89S51 harus diberi
logika low (0), karena dengan memberikan logika low pada P3.7, maka P3.7 akan
memiliki tegangan 0 s/d 0,009 volt, tegangan ini akan menyebabkan transistor tidak
aktif.
Ketika penerima infra merah menerima pancaran infra merah dengan frekuensi
38 KHz dari rangkaian pemancar, maka output dari penerima akan berlogika high (1),
jika pancaran infra merah ini dihentikan, maka penerima akan mendapatkan logika
low (0) sesaat (± 1200 μs ) kemudian berubah menjadi high (1) kembali walaupun
tidak ada pancaran infra merah dengan frekuensi 38 KHz. Ini sudah merupakan
Kesalahan pengambilan data oleh penerima disebabkan karena adanya
penghalang atau karena kesalahan pengambilan data ketika alat pertama kali
dihidupkan. Seharusnya penerima mengambil sinyal low dari data yang pertama,
kemudian mengambil data pertama, setelah itu mengambil sinyal low dari data kedua,
kemudian mengambil data kedua, dan demikian seterusnya, sehingga data tersebut
sesuai dengan urutannya. Namun jika ada penghalang sesaat atau ketika pertama kali
dihidupkan terjadi kesalahan pengambilan sinyal low, maka pengambilan data
seterusnya akan salah. Misalnya jika ada penghalang sesaat, sehingga sinyal low yang
37
pertama, dan data ketiga akan dianggap sebagai data kedua, demikian seterusnya,
sehingga urutan data menjadi salah.
Untuk menghindari kesalahan dalam pengambilan data, maka pada alat ini
ditambahkan satu data yang berfungsi sebagai startbit atau data awal. Data awal ini
mempunyai nilai tertentu, jadi ketika penerima mendapatkan sinyal low, penerima
akan mengambil 1 data setelah sinyal low tersebut dan membandingkannya apakah
sesuai dengan data awal atau tidak. Jika tidak sama, maka penerima akan mengambil
data berikutnya , kemudian membandingkan lagi sesuai atau tidak dengan data awal.
Langkah ini dilakukan terus sampai didapat data awal. Ketika penerima mendapatkan
data yang sesuai dengan data awal, maka penerima akan mengambil data pertama
setelah data awal sebagai data pertama, data kedua setelah data awal sebagai data
kedua, dan seterusnya hingga data ketiga. Dengan demikian tidak akan terjadi
kesalahan urutan data, walaupun ada penghalang sesaat.
Setiap data mempunyai lebar pulsa high (1) tertentu. Untuk nilai data 0, maka
lebar pulsa high yang dikirim adalah ± 1131 μ sekon. Programnya seperti berikut:
38
mov r6,#255 ; 1μs djnz r6,$ ; 2μs
djnz r7,pls ; 2μs =513x2=1026μs mov r7,#50 ; 1μs
djnz r7, ; 2x50=100μs
ret ; 2μs Total 1131μs
Demikian juga seterusnya jika yang dikirimkan data 1 s/d data 9, maka data ini
akan ditambah dengan nilai 1, dan kemudian hasil penjumlahannya digunakan sebagai
banyaknya perulangan dalam pengiriman pulsa.
Sebagai contoh jika data yang dikirimkan adalah data 1, maka data ini akan
ditambahkan 1 sehingga hasilnya menjadi 2. 2 inilah yang merupakan banyaknya
perulangan pengiriman pulsa. Jadi lebar pulsa untuk data satu ± 2 x 1.131 μs = 2.262
μs. Demikian pula untuk data-data yang lainnya.
4.3 Rangkaian Pemancar Infra Merah
Data yang yang telah diolah mikrokontroler AT89S51, selain ditampilkan pada
display seven segmen, data tersebut juga dikirimkan ke rangkaian penerima dengan
menggunakan LED infra merah. Rangkaian seperti pada gambar 3.3
Pada rangkaian di atas LED infra merah akan menyala jika basis pada
transistor C945 diberi tegangan yang lebih besar dari 0,7 volt, ini akan sama artinya
jika pada P3.7 AT89S51 diberi logika high (1), karena pin yang diberi logika high
akan mempunyai tegangan 4 s/d 5 volt, cukup untuk mengaktipkan transistor.
Sedangkan untuk mematikan LED infra merah, maka P3.7 AT89S51 harus diberi
39
memiliki tegangan 0 s/d 0,009 volt, tegangan ini akan menyebabkan transistor tidak
aktip.
Untuk pengiriman data agar data dapat dikirimkan dari jarak yang jauh, maka
LED infra merah harus dipancarkan dengan frekuensi 38 KHz karena frekuensi ini
bebas dari gangguan frekuensi infra merah alam. Jika LED infra merah dipancarkan
dengan frekuensi selai 38 KHz, maka pancarannya akan terganggu oleh
frekuensi-frekuensi infra merah dari alam, seperti frekuensi-frekuensi infra merah yang dipancarkan oleh
matahari, tumbuhan, bahkan badan manusia. Dengan menggunakan frekuensi 38 KHz,
maka pancaran LED infra merah yang dihasilkan oleh rangkaian tidak terganggu oleh
pancaran infra merah alam, sehingga jarak pengiriman data semakin jauh.
Untuk memancarkan frekuensi 38 KHz dari LED infra merah, langkah yang
harus dilakukan adalah dengan mengedipkannya (menghidupkan dan mematikannya)
dengan frekuensi tersebut, yaitu dengan memberikan logika high dan low pada P3.7
dengan selang waktu (perioda) :
1 1 13 0, 0000263 26, 3
38 38 10
T s s
f KHz x Hz µ
= = = = =
Untuk mendapatkan perioda tersebut, maka program yang harus diberikan pada
40
Mikrokontroler AT89S51 memerlukan 12 Clock setiap satu siklus mesin.
Dengan demikian, jika digunakan kristal 12 MHz, maka waktu yang diperlukan untuk
satu siklus mesin adalah :
6
Jika dihitung lamanya mikrokontroler AT89S51 mengerjakan perintah di atas
Tabel 4.1 Siklus Waktu
Instruksi Siklus mesin Waktu (μS)
CLR
Berdasarkan tabel di atas, maka lamanya logika low (0) pada P3.7 adalah 13 μ
dan lamanya logika high (1) adalah 13 μs, sehingga periodanya menjadi 26 μs.
41
Low High
26 μs
Dengan demikian frekuensi yang dihasilkan oleh P3.7 adalah :
6
6
1 1 1 1 10
38461 38, 461
26 26 10 26
x
f Hz KHz
T µs x − s
= = = = = =
Jika LED infra merah dipancarkan dengan frekuensi ini, maka pancaran LED
infra merah dari rangkaian tidak akan terganggu oleh frekuensi infra merah alam.
Sebagai catatan frekuensi infra merah yang tidak dipengaruhi oleh frekuensi infra
merah dari alam adalah anatara 38 KHz s/d 40 KHz, frekuensi inilah yang digunakan
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka penulis
dapat menarik kesimpulan, antara lain:
1. Mikrokontroler AT89S51 digunakan sebagai alat untuk memproses data dari
sistem yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal dari pemancar ke penerima
infra merah.
2. Pemancar infra merah yang digunakan adalah LED Infra merah yang
mengirimkan data berupa sinyal gelombang infra merah.
3. Pemakaian remote control ataupun tombol input sebagai salah satu pemancar
infra merah dalam tugas akhir ini terdapat pada beberapa alat, misalnya TV
remote, mobil dengan alarm, radio, AC(Air Conditioner) dan juga pada pintu
43
5.2. Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran
untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu:
1. Remote Control atau Tombol input ini menggunakan Mikrokontroler
AT89S51, bagaimana kalau menggunakan mikrokontroler jenis lain misalnya
ATMega 8535.
2. Penggunaan tombol input ini masih menggunakan jarak terbatas, untuk
perancangan alat berikutnya hendaknya jaraknya tidak dibatasi, sehingga dapat
digunakan di berbagai tempat.
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto. 2004. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gava Media
Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
David, Halliday. 1999. Fisika Modern. Edisi ketiga. Jakarta: Erlangga
Malvino, Albert paul. 2003. Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2. Edisi Pertama. Jakarta: Salemba Teknika.
Petruzella, Frank D. 2001. Elektronik Industri. Terjemahan sumanto. Edisi kedua. Yogyakarta: Andi
Pitowarno, Endra. 2005. Mikroprosesor & Interfacing. Yogyakarta: Andi
WWW. Elektronika – elektronika : blogspot. Com
