PERANCANGAN INTELLIGENT POWER BANK SEBAGAI CHARGER HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
YOMI SYAHFITRI NIM.080821022
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN INTELLIGENT POWER BANK
SEBAGAI CHARGER HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Kategori : SKRIPSI
Nama : YOMI SYAHFITRI
Nomor Induk Mahasiswa : 080821022
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
Diluluskan di: Medan, Januari 2014
Diketahui/disetujui oleh:
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Dr.Marhaposan Situmorang Drs.Kurnia Brahmana, M.Si
PERNYATAAN
PERANCANGAN INTELLIGENT POWER BANK SEBAGAI CHARGER HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2014
Yomi Syahfitri
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan Rahmat dan Kesehatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik.
Shalawat beriring salam kepada Nabi Muhammad SAW semoga kita mendapatkan safa‟at
-Nya di kemudian hari. Amin.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada beberapa pihak, yaitu kepada:
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang,selaku Ketua Departemen Fisika.
2. Bapak Drs.Kurnia Brahmana,MSi selaku dosen pembimbing penulis yang telah
memberikan waktu untuk membimbing dan membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Teristimewa dan yang terutama buat ayah dan ibu serta keluarga yang selama ini
memberikan dorongan semangat dan bantuan moril maupun materil.
4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Fisika Fakultas Matematika da Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh staf dan pegawai di Universitas Sumatera Utara, khususnya di bagian
ADM Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
6. Tidak lupa kepada Suamiku tercinta Andi Kurniawan yang telah banyak
memberikan motivasi dan dorongan kepada penulis.
Semoga Allah SWT akan membalasnya. Amin.
ABSTRAK
DAFTAR ISI
1.5 Sistematika Penulisan 3
Bab 2 Teori Dasar dan Pendukung
2.1 Mikrokontroller ATmega8535 4
2.1.1 Spesifikasi ATmega8535 8
2.1.2 Fitur ATmega8535 10
2.1.3 Konfigurasi Pin Atmega8535 10
2.1.4 Alternatif Port A,B dan C 11
2.1.5 Konstruksi Atmega 8535 15
2.1.6 Peta Memori Atmega8535 19
2.1.7 Memori Program 20
2.1.8 Memori Data 21
2.1.9 Input/Output Port 22
2.2 Jenis-jenis Baterai 22
2.2.1 Alkaline 24
2.2.2 Baterai Lead-acid 24
2.2.3 Silver oxide 24
2.2.4 Baterai alkaline isi ulang 24
2.2.5 Nickel Cadmium(Nicad) 25
2.2.6 NiMH 25
2.2.7 Li-ion 26
2.2.8 Lithium Polymer 26
2.3 LCD 27
2.4 Perangkat Lunak 32
2.4.1 Bahasa Pemrograman 32
Bab 3 Perancangan Sistem
3.1 Diagram Blok 34
3.2 Rangkaian Mikrokontroller ATmega8535 35
3.3 Perancangan Power Supply Adaptor (PSA) 36
3.4 Rangkaian LCD 38
3.5 Perancangan Program 41
Bab 4 Pengujian Alat dan Program
4.1 Pengujian LCD dan Mikrokontroller 42
4.3 Pengujian Tombol Setting 48
4.4 Data Pengisian Baterai 59
4.5 Data Pengisian dengan Beban 51
Bab 5 Penutup
5.1 Kesimpulan 52
5.2 Saran 52
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Jenis Mikrokontroller 5
Tabel 2.2 Pin ATmega8535 11
Tabel 2.2 Port A 12
Tabel 2.3 Port B 13
Tabel 2.4 Port C 14
Tabel 2.5 Port D 14
Tabel 2.6 Konfigurasi Pn ATmega8535 18
Tabel 2.7 Konfigurasi Setting untuk Port I/O 22
Tabel 2.8 Memori CGROM 29
Tabel 2.9 Perintah-perintah pada Memori CGROM 30
Tabel 2.10 Pin dan Fungsi pada LCD 31
Tabel 4.1 Pengujian Power Supply 49
Tabel 4.2 Pengukuran Tombol Setting 50
Tabel 4.3 Data Pengujian Baterai 50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Arsitektur ATmega8535 7
Gambar 2.2 Pin ATmega8535 11
Gambar 2.3 Arsitektur Mikrokontroller ATmega8535 19
Gambar 2.4 Peta Memori AVR 20
Gambar 2.5 Memori Data Mikrokontroller ATmega8535 21
Gambar 2.6 Modul LCD Karakter 2x16 27
Gambar 2.7 DDRAM M1632 28
Gambar 2.8 Memori CGROM 29
Gambar 3.1 Diagram Bolk Rangkaian 34
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller ATmega8535 36
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply (PSA) 37
Gambar 3.4 Rangkain Skematik dari LCD ke mikrokontroller 39
Gambar 3.5 Flowchart Program 41
Gambar 4.1 Skematik Power Supply keluaran 5 V DC 49
ABSTRAK
BAB I PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANG
Dalam kehidupan sehari – hari banyak pekerjaan yang dilakukan itu sangat rumit. Dan
pada zaman yang serba canggih ini, merupakan bagian yang paling penting dalam kehidupan manusia untuk dapat berkembang lebih maju. Yang mana setiap aktivitas kita sudah terbiasa dengan alat-alat komunikasi yang sudah canggih. Misalnya hand phone, gadget dan lain sebagainya. Tetapi terkadang terjadi suatu kendala dimana baterai handphone atau gadget kita tidak bisa bertahan lama, sehingga kita harus selalu mengisi ulang baterai handphone kita. Dan kita tidak bisa melakukan isi ulang atau mengecas baterai hand phone kita sesering mungkin pada saat kita sedang berpergian, karena faktor waktu sekaligus tempat yang kurang efisien untuk sekedar mencari sumber arus listrik.
Maka dari itu penulis mempunyai suatu ide dan merancang suatu alat untuk mempermudah melakukan pengisian ulang baterai hand phone tanpa harus membuang waktu dan mencari sumber arus listrik pada saat berpergian. Yaitu dengan menggunakan power bank sebagai charger handphone yang berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8535. Alat ini digunakan untuk menyimpan energi yang berfungsi sebagai pengisi ulang baterai handphone pada saat kita berpergian, sehingga kapan dan dimana saja kita dapat melakukan pengisian ulang baterai.
Adapun jenis baterai yang di gunakan adalah jenis baterai Li-po (Lithium polymer).
1.2RUMUSAN MASALAH
1. Pada saat-saat penting pada perjalanan sering kali hp kehabisan baterai. Untuk itu diperlukan charger baterai yang bisa dibawa-bawa (mobile).
2. Charger hp yang beredar di pasaran terbuat dari baterai Nicd. Kemampuan baterai akan sangat cepat berkurang akibat efek memory baterai.
1.3 BATASAN MASALAH
Pembatasan masalah dalam penyusunan skripsi ini hanya mencakup masalah-masalah sebagai berikut:
1. Baterai yang digunakan adalah jenis Lytium Polimer berkapasitas 2000mAh. 2. Display LCD 2x16.
3. Mikrokontroller yang digunakan adalah ATMEGA 8535.
4. Bahasa pemrograman adalah bahasa C.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Skripsi ini disusun untuk memenuhi beberapa tujuan yang diharapakan, yaitu:
1. Merancang alat yang dapat digunakan sebagai penyimpan energi dan untuk mengisi
ulang baterai handphone atau gadget.
2. Dengan adanya alat ini diharapkan akan mempermudah kita untuk melakukan isi
ulang baterai pada saat berpergian tanpa harus membuang waktu dan harus mencari sumber arus dari jala-jala PLN.
3. Memahami prinsip kerja Mikrokontroller ATMEGA 8535 sebagai system pengendali.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
BAB 1. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang , tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan. Teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler ATMEGA 8535 (hardware dan software), bahasa program yang dipergunakan serta cara kerja dari power bank dan komponen pendukung.
BAB 3. PERANCANGAN SISTEM
Dalam bab ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari
rangkaian, skematik dari masing – masing rangkaian dan diagram alir dari
rangkaian program yang akan diisikan ke mikrokontroller ATmega 8535.
BAB 4. PENGUJIAN RANGKAIAN
Dalam bab ini meliputi hasil pengujian dari rangkaian dan cara kerja system serta penjelasan mengenai program yang digunakan.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
TEORI DASAR DAN PENDUKUNG
2.1 Mikrokontroller ATmega 8535
Mikrokontroller, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroller dan
mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru yaitu, teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah yang banyak) sehingga harga menjadi lebih murah bila dibandingkan dengan mikroprosesor . Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroller hadir untuk memenuhi untuk 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). Mikrokontroller 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 relative besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras di simpan dalam ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroller, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dan ROM yang ukurannya relativ lebih besar, sedangkan RAM
digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register –register
yang digunakan pada mikrokontroller yang bersangkutan.
semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikkrokontroller tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 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.
Beragam jenis mikrokontroller seperti AVR jenis ATtiny, ATmega dan AT90
dibedakan dari segi jumlah pin dan memori, dapat kita lihat perbedaan jenis mikrokontroller seperti table di bawah ini.
Mikrokontroller Memori Karena bahasa pemrograman independen terhadap hardware C. Keunggulan lainnya penyusunan program besar dapat dilakukan dengan mudah dan program yang telah jadi dapat
digunakan ke jenis AVR lainnya dengan hanya mengubah fungsi – fungsi port dan
registernya.
Beberapa factor pertimbangan penting untuk memilih mikrokontroller jenis AVR antara lain:
a. Harga mikrokontroller yang lebih murah disbanding mikroprosesor,
b. Ukuran memori mikrokontroller yang cukup besar dan untuk menambah
c. Fitur ADC, Timer, PWM, USART, dan fasilitas lainnya yang memudahkan designer dalam merancang system,
d. Kecepatan eksekusi program dimana instruksi di eksekusi dalam 1 clock
sememtara mikrokontroller jenis MCS51 atau mengeksekusi instruksi dalam 12 clock,
e. Adanya clock internal sehingga mikrokontroller dapat digunakan tanpa
menggunakan crystal.
Saroftware pendukung yang sangat beragam dan penggunaanya yang jauh lebih mudah karena software menyediakan fitur yang memudahkan dalam memprogramnya seperti Code Vision AVR dan BASCOM AVR yang menyediakan fitur desain LCD pada BASCOM AVR dan fitur penghasil program pada Code Vision AVR.
Gambar2.1 arsitektur ATmega8535
Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroller ATmega8535 adalah sebagai berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, Port B, port C dan Port D.
2. ADC internal sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. SRAM sebesar 512 byte.
6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write
7. Port antarmuka SPI.
9. Antarmuka komparator analog.
10.Port USART untuk komunikasi serial.
11.Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
12.Dan lain-lainnya.
Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS51 memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program.
Random Acces Memory (RAM) isinya kan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk penyimpan data pada program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan
data disebut memori data. ATmega8535 memiliki On-Chip In System Reprogrammable Flash
Memory untuk menyimpan program. Untuk keamanan, memori program dibagi menjadi dua
bagian yaitu boot flash section dan application flash section.
Boot flash section digunakan untuk menyimpan program boot loader, yaitu program
yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali di aktifkan. Application flash
section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat user. AVR tidak dapat
menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan program boot loader. Besarnya
memori boot flash section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung
setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika boot loader diproteksi, maka program
pada application flash section. Juga sudah aman.
2.1.1 Spesifikasi ATmega8535
a. High-performance, Low-power AVR ®8-bit Microcontroller
b. Advanced RISC architecture
- 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution
- 31 x 8 General Purpose Working Registers
- Fully Static Operation
- Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
c. Nonvolatile Program and Data Memories
- 8 K Bytes of In-System Self-Programmable Flash
Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles
- Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
In System Programming by On-chip Boot Program True Read-While-Write Operation
- 512 Bytes EEPROM
Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles
- 512 Bytes Internal SRAM
- Programming Lock for Software Security
d. Peripheral Features
- Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes
- One 16-bit Timer/Counters with Separate Prescaler, Compare Mode and
Capture Mode
- Real Time Counter with Separate Oscilator
- Four PWM Channels
- 8-channel, 10-bit ADC
8 single-ended Channels
7 Differen Channels for TQFP Package Only
2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x for TQFP Package Only
- Byte-oriented Two-wire Serial Interface
- Programmable Serial USART
- Maste/Slave SPI Serial Interface
- Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscilator
- On-chip Analog Comparator
e. Special Microcontroller Features
- Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
- Internal Calibrated RC Oscilator
- External and Internal Interrupt Soourcers
- Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby
f. I/O and Packages
- 32 Programmable I/O Lines
- 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF
g. Operating Volatages
- 2.7 – 5.5V for ATmega8535L
- 4.5 – 5.5 V for ATmega8535
2.1.2 Fitur ATMega 8535
Kapabilitas detail dari ATMega 8535 adalah sebagai berikut:
1. Sistem kirokontroller 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Kapabilitas memori flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.
2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535
Konfigurasi Pin ATMega 8535 bisa dilihat pada gambar di bawah ini. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega 8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya
2. GND merupakan pin ground
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port (PB0..PB7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin fungsi khusus yaitu
Timer/Counter Komparator analog, dan SPI.
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin fungsi khusus yaitu TWI,
komparator analog, dan Timer Oscilator.
6. Prot D (PD0..PD7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin fungsi khusus yaitu
komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC
Gambar 2.2.Pin ATMega 8535
2.1.4 Alternatif Port A,Port B dan Port C
Alternatif Port A
Port A memiliki fungsi input output dan juga sebagai input analog yang akan dikonversi menjadi data-data digital (ADC), seperti yang ditunjukkan pada table di bawah ini . Jika salah satu port A dikonfigurasikan sebagai output ketika port A difungsikan sebagai ADC maka hasil pengkonversian analog ke digital akan menghasilkan data error.
Fungsi Port A dapat kita lihat pada table di bawah ini:
Port Fungsi Alternatif
PA7 ADC7 (ADC input channel 7)
PA6 ADC6 (ADC input channel 6)
PA5 ADC5 (ADC input channel 5)
PA4 ADC4 (ADC input channel 4)
PA3 ADC3 (ADC input channel 3)
PA2 ADC2 (ADC input channel 2)
PA1 ADC1 (ADC input channel 1)
PA0 ADC0 (ADC input channel 0)
Alternatif Port B
Fungsi Port B dapat dilihat di table di bawah ini:
PORT Fungsi Alternatif
PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB6 MISO (SPI Bus Master input/slave output)
PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB4 SS (SPI Slave Select Input)
PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input) OCO (TIMER/COUNTER
OUTPUT COMPARATOR MATCH OUTPUT)
PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input) INT2 (External Interrupt 2
Input)
PB1 T1 (Timer/Counter Externar Counter Input)
PB0 T0T1 (Timer/Counter) External Counter Input XCX (USART
EXTERNAL CLOCK INPUT/OUTPUT)
Alternatif Port C
Fungsi port C dapat dilihat pada table di bawah ini:
PORT Fungsi Alternatif
PC7 TOSC2 (TIMER OSCILATOR PIN2)
PC6 TOSC1 (TIMER OSCILATOR PIN1)
PC5 TDI (JTAG TEST DATA IN)
PC4 TDO (JTAG TEST DATA OUT)
PC3 TMS (JTAG TEST MODE SELECT)
PC2 TCK (JTAG TEST CLOCK)
PC1 SDA (TWO WIRE SERIAL BUS DATA IN/OUT LINE)
PC0 SCL (TWO WIRE SERIAL BUS CLOCK LINE)
Tabel 2.4 Port Fungsi C
2.1.7 Alternatif Port D
Fungsi Port D dapat dilihat pada table di bawah ini:
Pin Fungsi Alternatif
7 OC2 (TIMER COUNTER2 COMPARE MATCH OUTPUT)
6 ICP (TIMER/COUNTER1 INPUT COMPARE CAPTURE PIN)
5 OC1A (TIMER/COUNTER1 OUTPUT COMPARE A MATH OUT)
4 OC1B (TIMER/COUNTER OUTPUT COMPARE B MATH
OUTPUT)
3 INT1 (EXTERNAL INTERRUPT 1 INPUT)
2 INT0 (EXTERNAL INTERRUPT 0 INPUT)
1 TXD (USART OUTPUT PIN)
0 RXD (USART INPUT PIN)
2.1.5 Konstruksi ATmega 8535
Mikrokontroller ATmega 8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang tersendiri dan terpisah.
a. Memori Program
ATmega8535 memiliki kapasitas memori program sebesar 8Kbyte yang terpetakkan dari alamat 0000h-0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebat data 16 bit.
Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yitu bagian program boot dan bagian
program aplikasi.
b. Memori Data
ATmega 8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serbaguna , register I/O dan SRAM. Amega8535 memiliki 32 byte register serbaguna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan instruksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM.
c. Memori EEPROM
ATmega8535 memiliki EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan
menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register
EEEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relative lebih lama dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.
Atmega 8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535 dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADCATmega 8535 memiliki konfigurasi perwaktuan, tegangan refenrensi, mode operasi dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri.
semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya.
Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi
serial syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiilki oleh ATmega8535.Universal
Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535. USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroller maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.
USART memungkinkan transmisi data baik secara Synchronous maupun asynchronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhonus maupun asyncrhronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja.
Jika pada mode asynchronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri, maka pada mode synchronous hanya ada satu sumber clock yang dig Nakan secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asynchronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode synchronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK.
Adapun fungsi masing-masing dari port mikrokontroller Atmega8535 ini adalah sebagai berikut:
1. Port A (PA0-PA7)
Port A merupakan pin I/O 8-bit dua arah yang mempunyai tahanan internal pullup.
Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D converter.
2. Port B (PB0-PB7)
Port B merupakan pin I/O 8-bit dua arah dengan tahan internal pull-up. Pada port B
Atmega 8535 memiliki pin fungsi khusus yaitu timer/counter, komparator analog dan
3. Port C (PC0-PC7)
Port C merupakan pin I/O 8 bit dua arah dengan tahanan internal pull-up. Pada port C
ATmega8535 memiliki pin khusus yaitu TWI, komparator analog, dan Timer
Oscilator.
4. Port D
Port D merupakan pin I/O 8 bit dua arah dengan tahanan internal pull-up. Pada port D
ATmega8535 memiliki pin khusus yaitu komparator analog, dan interupsi dan komunikasi serial.
5. VCC
Merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catu daya.
6. GND
Merupakan pin Ground
7. RESET
Merupakan pin yang digunakan untuk m-reset mikrokontroller.
8. XTAL1
Merupakan pin masukan inverting Oscilator Amplifier dan masukan clock eksternal.
9. XTAL2
Merupakan keluaran dari inverting Oscilator Amplifier.
10.AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. AVCC harus dihubungkan ke
VCC, walaupun ADC tidak digunakan. Jika ADC digunakan, maka AVCC harus
dihubungkan ke Vcc melalui (low pas lilter).
Catatan: PC5, PC4 digunakan untuk catu tegangan Vcc digital.
11.AREF
Merupakan pin masukan tegangan referensi analog untuk ADC.
Nama Pin Fungsi
VCC Catu daya
GND Ground
Port A (PA7..PA0)
Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Juga berfungsi sebagai masukan analog ke ADC (ADC0 s.d. ADC7)
Port B (PB7..PB0)
Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Fungsi khusus masing-masing pin :
Port Pin Fungsi lain
PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)
Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai oscillator luar untukTimer/Counter2.
Port D (PD7..PD0)
Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Fungsi khusus masing-masing pin :
Port Pin Fungsi lain
RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika
rendah melebihi periode minimum yang diperlukan.
XTAL1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke
rangkaian clock internal.
XTAL2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier.
AVCC Catu daya untuk port A dan ADC.
AREF Referensi masukan analog untuk ADC.
AGND Ground analog.
Tabel 2.6 Konfigurasi Pin Atmega8535
Gambar 2.3 Arsitektur mikrokontroller Atmega8535
2.1.6 Peta Memori Atmega8535
Mikrokontroller AVR Atmega8535 memiliki dua jenis memori data yaitu memori data (SRAM) dan memori program (Memori Flash). Di samping itu juga dilengkapi memori
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) untuk menyimpan data
2.1.7 Memori Program
Mikrokontroller Atmega8535 memilki On-Chip In-System ReprogrammableFlash
Memory untuk menyimpan program. Untuk alas an keamanan, memori program dibagi
menjadi dua bagian yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section .
Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program
yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash
Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat pengguna. Mikrokontroller AVR tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan
program Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat diprogram dari 128 word
sampai 1024word tergantung pada konfigurasi bit di-register BOOTSZ. Jika Boot Loader
diproteksi, maka program pada Application Flash Section sudah aman.
2.1.8 Memori Data
Memori data dapat dibagi menjadi tiga yaitu:
1. Terdapat 32 register keperluan umum (general purpose register-GPR biasa disebut
register file di dalam teknologi RISC)
2. Terdapat 64 register untuk keperluan input/output (I/O register)
3. Terdapat 512 byte SRAM internal. Selain itu, terdapat pula EEPROM 512 byte
sebagai memori data yang dapat deprogram saat beroperasi. Pada gambar ditunjukkan pada peta memori data yang terdiri dari register file, I/O register dan memori SRAM pada mikrokontroller AVR Atmega8535.
2.1.9 Input/Output Port
Mikrokontroller Atmega8535 mempunyai 32 port input/output yang terdiri dari 8 pin input/output pda port A, 8 pin input/output pada port B, 8 pin input/output pada port C dan 8 pin input/output pada port D. Dimana pin-pin ini dapat divariasikan menjadi masukan dan menjadi keluaran.
Tabel 2.7 Konfigurasi Setting untuk Port I/O
Port DDR bit =1 DDR bit = 0
mobile Gadget. Produsen Gadget mengunakan berbagai macam jenis baterai yang
berpengaruh terhadap harga, ukuran serta kemampuan gadget tersebut.
Hambatan terbesar pada teknologi gadget adalah batere. Ya, selama 50 tahun terakhir
teknologi batere belum berubah banyak. Bayangkan kenikmatan dan juga penghematan
andaikata batere yang mendayai iPhone 3G, notebook dan PDAphone kita mampu bekerja
lebih dari satu hari setelah diisi penuh satu kali saja. Baterai adalah salah satu dari sumber
energi dan sangat penting bagi penggunaan mobile Gadget. Produsen Gadget mengunakan
berbagai macam jenis baterai yang berpengaruh terhadap harga, ukuran serta kemampuan
gadget tersebut.
Untuk jenis yang paling banyak digunakan saat ini, adalah baterai type Lithium dan
type AA. Untuk type AA biasanya digunakan baterai Alkaline. Berbeda dengan baterai AA
biasa, jenis Alkaline mempunyai kapasitas lebih besar yang pada gadget digunakan untuk
diganti dengan jenis NiMH yang mempunyai kapasitas lebih besar lagi dibanding Alkaline
dan mempunyai kemampuan untuk di isi ulang. Sedangkan jenis baterai Lithium lebih
menguntungkan dari segi berat dan ukuran, karena gadget yang menggunakan baterai type
Lihtium biasanya didesign lebih compact dan lebih ringan dibanding gadget dengan baterai
type AA. Jika diperhatikan pada baterai Alkaline kemungkinan tidak terlihat berapa besar
kapasitas yang tertulis pada baterai, sedangkan pada NiMH terlihat jelas berapa besar
kapasitas yang dapat disimpan oleh baterai tersebut.
Ketika baterai memberikan power kepada peralatan elektronik yang memerlukan
energi yang besar seperti gadget digital, peralatan komputer, portable music player sebuah
baterai Alkaline hanya akan memberikan sebagian dari kapasitasnya. Sedangkan pada baterai
NiMH atau NiCd, baterai tersebut memberikan lebih banyak kapasitasnya dan besarnya
mendekati kapasitas maksimum pada peralatan elektronik yang rakus energi. Itu berarti pada
gadget digital, sebuah NiMH dengan kapasitas 1800 mAh dapat memberikan lebih banyak
foto dibanding sebuah baterai Alkaline yang mempunyai kapasitas 2800 mAh.
Pada dasarnya semua batere bekerja dalam cara yang sama. Zat kimia yang ada di
dalam batere menghasilkan elektron-elektron, yang berkumpul pada ujung negatif batere, dan
mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Ketika kita memasang batere di dalam gadget,
electron-elektron mengalir ke seluruh gadget dan kembali ke ujung positip batere, membuat
sebuah siklus dan menyebabkan proses kimiawi yang menghasilkan energi, yang membuat
gadget Anda bekerja. Kata mAh merupakan satuan kapasitas baterai isi ulang. 500 mAh
berarti bila baterai dibebani 125 mA (mili amper), ia dapat bertahan 4 jam. Atau 1 jam pada
500mA. Makin besar nilai mAh sebuah baterai berarti ia akan dapat dipakai lebih lama
sebelum perlu di-charge ulang. Angka 1.2 V menyatakan besarnya voltase baterai. Pastikan
voltase baterai ini sama dengan spesifikasi Gadget Anda Untuk battery baru, disarankan
untuk melakukan proses charging (isi) dan discharging (membuang) setrum 2 sampai 5 kali
hingga battery mencapai kapasitas maksimalnya.
Cara melakukan discharging dengan menggunakan baterai tersebut sampai tidak bisa
digunakan lagi di gadget. Pada alat charger tertentu, disediakan fasilitas untuk discharge
baterai. Biasanya fasilitas yang disediakan pada alat ini cukup aman, karena proses
Adapun jenis-jenis baterai yang sering digunakan yaitu:
2.2.1 Alkaline adalah jenis baterai yang paling umum ditemukan. Baterai yang harganya
murah dan dayanya habis dalam sekali pakai ini bisa mendayai Game Boy Anda
selama 20 menit (atau 2,5 menit pada Sega Nomad). Kerapatan energi dan jumlah
daya yang dikandung baterai alkaline tidak buruk, tetapi pada gadget yang haus energi
seperti MP3 player atau kamera digital, daya baterai ini cepat terkuras habis. Namun
untuk gadget yang tidak tinggi tuntutan dayanya, baterai Alkaline bisa bertahan lama,
bahkan bisa bertahun-tahun. Sayangnya baterai ini tidak bisa diisi ulang.
2.2.2 Batere Lead-acid
Batere Lead-aci terdiri dari dua tipe besar: batere pemicu seperti yang ada di mobil
Anda dan dirancang untuk lonjakan daya singkat; dan batere bersiklus panjang yang
memberikan daya yang lebih rendah, lebih ajek dan digunakan di kapal, mobil golf,
dan sebagai daya cadangan di berbagai gadget.
2.2.3 Silver oxide(baterai silver-zinc)
Silver oxide (baterai silver-zinc) adalah jenis baterai yang menyediakan cukup
banyak daya dan tahan lama. Baterai tipe ini dipakai dalam jam tangan dan juga
mainan anak-anak dan kapal selam, atau perangkat lain yang mementingkan kinerja,
bukan harga. Kelemahannya, perak yang digunakannya mahal jika ukuran baterai
lebih besar daripada kancing yang dipakai pada gadget. Selain itu, di akhir masa
pakainya baterai ini seringkali bocor dan lelehan merkuri-nya berbahaya.
2.2.4 Batere Alkaline Isi Ulang (rechargeable).
Baterai ini Mirip baterrai Alkaline biasa, tetapi dibuat agar bisa diisi ulang. Artinya
membuat elektron-elektron dipompa masuk kembali ke dalam baterai. Tidak sepeti
baterai Nickel metal hydride(NiMh), baterai ini tidak habis dayanya bila tidak
dipakai, tetapi kapasitasnya berkurang setiap kali diisi ulang dan tidak setinggi baterai
2.2.5 Nickel Cadmium (NiCad).
Baterai ini merupakan jenis tertua, paling tahan banting, namun berat dan volumenya
paling besar. Baterai jenis ini sudah tidak lagi banyak digunakan pada gadget karena
dianggap tidak praktis. Baterai NiCad sangat rentan efek memori. Maksudnya, baterai
hanya mengisi ke tingkat dimana baterai terakhir di-diisi ulang, akibat proses
akumulasi gas yang terperangkap dalam plat sel baterai. Jika baterai diisi ulang
hingga 30 persen maka baterai hanya akan mengisi energi yang terpakai tadi (30
persen) yang dilanjutkan dengan penyusutan volume "gas" yang terperangkap. Cara
terbaik untuk menghilangkan efek memori dan membuang sisa gas terperangkap
adalah dengan melakukan "burping", atau mengkondisikannya. Maksudnya,
menghabiskan seluruh isi baterai pada gadget hingga benar-benar mati dan melakukan
isi ulang kembali. Selain itu kendati tidak dipakai, baterai akan kehabisan seluruh
dayanya setelah sekitar 90 hari.
2.2.6 Nickel Metal Hydride (NiMH).
Baterai ini menggantikan kadmium dalam NiCad dengan campuran yang
membuatnya mampu menahan lebih banyak energi (40%) pada ruang yang sama
dibandingkan NiCad. NiMH merupakan pengembangan dari NiCd, dibanding NiCd
dengan volume sama, kapasitasnya jauh lebih besar. Namun, seperti halnya NiCd,
NiMH juga rawan terhadap memory effect meski tidak sebesar NiCd. Beberapa
produsen baterai bahkan menyatakan NiMH produknya bebas memory effect. Seperti
Sanyo eneloop, daya yang ada perlahan-lahan akan habis walaupun baterai tidak
dipakai. Fenomena ini muncul saat baterai yang belum habis dipakai sudah diisi
ulang. Bila dilakukan berkali-kali baterai dapat kehilangan kapasitasnya dan hanya
mampu menampung sedikit daya saja sebelum dengan cepat habis. Memory effect
dapat dihilangkan dengan mengosongkan baterai sampai habis sebelum mengisi
ulang. Mengosongkan dengan gadget adalah cara terbaik, karena ambang batas aman
pasti tidak kelebihan. Beberapa produsen baterai NiMH menyatakan bahwa
baterainya bisa di isi ulang lebih dari 500 kali, namun bila baterai NiMH telah
mencapai 400 kali siklus isi ulang, perlu dipersiapkan untuk penggantian baterai
tersebut, karena walaupun masih bisa digunakan, biasanya kapasitasnya sudah
2.2.7 Lithium ion (Li-ion)
Lithium ion (Li-ion) adalah jenis baterai yang menjadi baterai standar pada gadget
masa kini. Dibandingkan baterai dengan bahan nikel, Li-Ion lebih efisien energi dan
tidak memiliki efek memori, tetapi juga lebih mahal harganya. Namun baterai tipe ini
tidak boleh dibuang sembarangan karena bisa meledak (walaupun hanya terjadi
beberapa kali per satu juta baterai). Dibandingkan NiMH, siklus isi ulang batere
Li-ion lebih pendek setengahnya ( 1000 vs. 500 kali). Ada kelemahan lain. Jika daya
baterai benar-benar habis dan voltase-nya turun di bawah ambang tertentu, kapasitas
energi baterai Li-ion akan menciut secara permanen. Karena itulah baterai dirancang
untuk mati jika dipasang setelah waktu tertentu. Biasanya, jika Anda punya gadget
dengan baterai bertipe isi ulang, tipe Li-Ion-lah yang dipakai. Jika tidak, mungkin
baterainya berjenis Li-Poly.
2.2.8 Lithium Polymer (Li-Po)
Lithium Polymer (Li-Po) merupakan baterai yang berasal dari lithium ion tetapi
menggunakan elektrolit berbasis polimer gel. Karena itu namanya menjadi lithium ion
poly.
Berikut beberapa keuntungan dari baterai Lithium Polymer yaitu:
a. Bentuk dapat disesuaikan dengan perangkat, lebih ringan dan dapat dibentuk
setipis mungkin sesuai dengan perangkat yang diinginkan besar ataupun kecil.
b. Lebih aman dan lebih stabil dari jenis baterai lainnya, karena baterai lithium
polymer tidak mudah terbakar di dalam baterai, meiliki sedikit resiko ledakan
bahkan ketika tertusuk atau terjatuh.
c. Bataerai lithium polymer sangat tahan terhadap perubahan suhu, secara dramatis
meningkatkan siklus hidup dan kemampuan untuk menahan muatan lebih lama
daripada baterai lainnya.
d. Baterai lithium polymer lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung
mercury apapun, timbal asam atau pelarut yang merugikan lingkungan. Oleh
karena itu hampir tidak ada resiko tumpahan atau pelepasan asap beracun ke
atmosfer.
e. Baterai NiMH atai NiCad memiliki tegangan sebesar 1,2 Volt sedangkan baterai
2.3 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD merupakan suatu modul tampilan yang dipergunakan untuk menampilkan informasi kegiatan dalam agenda elektronik. LCD ini merupakan alat berupa kristal cair yang akan beremulasi apabila dikenakan tegangan kepadanya. Tampilan LCD ini berupa dot matik 5x7, sehingga jenis huruf yang mempu ditampilkan akan lebih banyak dan lebih baik resolusinya dibandingkan seven segment.
Dalam perancangan ini akan digunakan LCD tipe M1632, karena LCD ini mempunyai keunggulan antara lain adanya panel pengatur kekontrasan cahaya tampilan LCD, tampilan terdiri dari 2 baris yang masing-masing terdiri dari 16 karakter mempunyai character generator ROM untuk 192 tipe karakter, selain itu LCD ini membutuhkan konsumsi daya yang rendah.
Gambar 2.6 Modul LCD Karakter 2x16
Kemampuan dari LCD untuk menampilkan tidak hanya angka-angka, tetapi juga huruf-huruf , kata-katadan semua symbol, lebih bagus dan serbaguna daripada penampil-penampil menggunakan 7-segment LED (Ligh Emiting Diode) yang sudah umum . Modul LCD mempunyai basic interface yang cukup baik, yang mana sesuai dengan minimum sytem 8031. Sesuai juga dengan keluarga mikrokontroller yang lain. Bentuk dan ukuran modul-modul berbasis karakter banyak ragamnya, salah satu versi bentuk dan ukuran yang tersedia dan dipergunakan pada peralatan ini adalah 16x2 karakter (panjang 16, baris 2, karakter 32) dan 16 pin.
sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Rean Acces Memory) dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).
DDRAM
DDRAM adalah merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contoh, untuk karakter
„A‟ atau 41H yang ditulis pada alamat 00, maka karakter tersebut akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis di alamat 40, maka karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolo pertama dari LCD.
CGRAM
CGRAM adalah merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter
dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Namun memori ini akan hilang saat power supply tidak aktif, sehingga pola karakter akan hilang.
CGROM
CGROM adalah merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter
dimana pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi.
Namun karena ROM bersifat permanen, maka pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power supply tidak aktif. Pada gambar, tampak terlihat pola-pola karakter yang tersimpan dalam lokasi-lokasi tertentu dalam CGROM. Pada saat HD44780 akan menampilkan data 41H yang tersimpan pada DDRAM, maka HD44780 akan mengambil data di alamat 41H (0100 0001) yang ada pada CGROM yaitu pola karakter A.
Pin out
No Nama Pin Deskripsi
1 VCC +5V
2 GND 0V
3 VEE Tegangan kontras LCD
4 RS Register Select0=Register
perintah, 1=register 1
15 Anoda (Kabel coklat untuk LCD) Tegangan Positif backlight 16 Katoda (Kabel merah untuk LCD) Tegangan negative backlight
Tabel 2.9Perintah-perintah pada Memori CGROM
Register
HD44780, mempunyai dua buah register yang aksesnya diatur dengan menggunakan kaki RS. Pada saat RS berlogika 0, maka register yang diakses adalah Register Perintah dan pada saat RS berlogika 1, maka register yang diakses adalah Register Data.
Register Perintah
Register ini adalah register dimana perintah-perintah dari mikrokontroller ke HD44780 pada saat proses penulisan data atau tempat status dari HD44780 dapat dibaca pada saat pembacaan data.
Penulisan Data ke Register Perintah
Tabel 2.10 Pin dan fungsi pada LCD
0 = start to latch data to LCD character
2.4 PERANGKAT LUNAK
2.4.1 BAHASA PEMROGRAMAN
Pada perancangan program pada alat, program yang digunakan adalah pemrograman
bahasa C. Untuk dapat memahami bagaimana suatu program di tulis, maka struktur dari
program harus di mengerti terlebih dahulu, atau sebagai pedoman penulis program
(programmer) bagaimana seharusnya program tersebut ditulis. Struktur dari program C dapat
di lihat sebagai kumpulan dari sebuah atau lebih fungsi-fungsi. Fungsi pertama yang harus
ada di program C yang sudah ditentukan namanya, yaitu fungsi main(). Artinya program C
minimal memiliki satu fungsi (fungsi main()). Fungsi-fungsi lain selain fungsi utama bisa
dituliska setelah atau sebelum fungsi utama dengan deskripsi protype fungsi pada bagian
awal program. Bisa juga dituliskan pada file lain yang apabila kita ingn memakai atau
memanggil fungsi dalam file lain tersebut., kita harus menuliskan header filenya, dengan
preprocessor directive #include. File ini disebut file pustaka (library file).
Berikut contoh beberapa pemrograman bahasa C yaitu:
#include <mega8535.h>
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
//Read the AD Conversion result
unsigned int read_adc (unsigned char adc_input)
// delay needed for the stabilization of the ADC input voltange
Delay _us (10);
//start the AD conversion
ADCSRA =0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
While ((ADSCRA & 0x10) ==0);
ADCSRA=0x10;
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
Secara garis besar, diagram blok Perancangan Intelligent Power Bank sebagai
Charger Handphone Berbasis MC ATMega 8535 ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
LiPo
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
Baterai
Mikrokontroller
AT MEGA 8535
CHARGER BATERAI
JALA – JALA PLN
Charger HP
HP
DISPLAY
ADC
Dalam hal ini mikrokontroller ATMega 8535 berfungsi sebagai pengolah data. . Mikrokontroller ATmega 8535 merupakan salah satu mikrokontroler buatan Atmel yang memiliki banyak kegunaan. Harga mikrokontroler ini tergolong murah saat ini jika dilihat dari fasilitas yang dimilikinya. Atmega8535 memiliki empat port yang dapat digunakan untuk banyak masukan atau keluaran, memiliki ADC, Timer dan fasilitas lainya. Cara memrpogramnya juga mudah karena tidak memerlukan downloader yang sangat merepotkan seperti mikrokontroler generasi sebelumnya karena dapat 44ystem44am menggunakan 44ystem minimalnya.
Charger baterai merupakan alat yang digunakan untuk penghubung baterai ke jala-jala PLN,yang kemudian akan diisi ke baterai, setelah baterai terisi penuh maka data akan terkirim ke mikrokontroller ATMEGA 8535.
Baterai berfungsi sebagai tempat untuk menyuplai daya
Charger HP berfungsi untuk penghubung hp ke baterai yang sudah terisi penuh, yang datanya juga diolah di mikrokontroller ATMEGA 8535.
HP merupakan alat yang akan dihubungkan ke charger untuk pengisian baterai hp.
Adapun fungsi display disini adalah sebagai berikut :
a. Memastikan data yg kita input valid (tegangan baterai mencukupi)
b. Memonitoring suatu proses pengisian baterai.
c. Menampilkan pesan dan eror kalau ada.
3.2 Rangkaian Mikrokontroller Atmega8535.
Rangkain ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroller Atmega8535. Pada semua IC inilah smua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Dalam menjalankan chip IC mikrokontroller Atmega8535 memerlukan komponen elektronika pendukung lainnya. Suatu rangkaian yang paling sederhana minim komponen pendukungnya disebut sebagai suatu rangkaian system minimum.
1. Chip IC Mikrokontroller Atmega8535
2. Kristal
3. Kapasitor
4. Resistor
Rangkaian mikrokontroller dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.2 Rangkain Mikrokontroller ATmega8535
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.
3.3 Perancangan Power Supply Adapter (PSA)
referensinya stabil. Rangkaian skematik power supplai dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Gambar 3.3Rangkaian Power Supply (PSA)
Trafo stepdown berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 Volt AC menjadi 12
Volt AC. Kemudian 12 Volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah diode,
selanjutnya 12 Volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200µF. 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. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi 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 jembatan diode.
Dalamperancangan power supply ini, trafo yang digunakan adalah trafo CT 2A. 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
diode IN5392, selanjutnya 12 Volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 µF. Sedangkan
Transistor PNP TIP32 digunakan untuk mensupply arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan LM7805 tidak panas ketika rangkaian system perancangan membutuhkan arus yang cukup besar, khususnya pada rangkaian sitem minimum mikrokontroller Atmega8535. Karena apabila mikrokontroller kekurangan arus, maka mikrokontroller akan teriset sendiri. LED digunakan sebagai indicator apabila PSA dinyalakan. Sedangkan tegangan keluaran 12 Volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan diode, dan diode yang digunakan adalah 3 A.
3.4 Rangakaian LCD (Liquid Crystal Display)
Tabel Peta Memori LCD
Gambar 3.4Rangkain Skematik dari LCD ke Mikrokontroller
Pada gambar rangkaian di atas pin 1 dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2 dan 16 dihubungkan ke Gnd (Ground), pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4 merupakan Register Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write), pin 6 merupakan Enable, pin 11-14 merupakan data. Reset,Enable R/W dan data yang dihubungkan ke mikrokontroller Atmega8535. Fungsi dari potensiometer (R2) adalah untuk mengatur gelap
/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.
Proses mengirim/mengambil data dari M1632 bisa dijabarkan sebagai berikut:
1. RS harus disiapkan dulu, untuk menentukan jenis data seperti yang telah dibicarakan
di atas.
2. R/W di-nolkan untuk menankan akan diadakan pengiriman data ke M1632. Data
yang akan dikirim disiapkan di DB0….DB7, sesaat kemudian sinyal E disatukan dan
dinolkan kembali. Sinyal E merupakan sinyal sinkronisasi, saat E berubah dari 1
menjadi 0data di DB0…DB7 diterima oleh M1632.
3. Untuk mengambil data dari M1632 sinyal R/W disatukan, menyusul sinyal E
disatukan, pada E menjadi 1, 1632 akan meletakkan datanya di DB0….DB7, data ini
harus diambil sebelum sinyal E dinolkan kembali.
Untuk menghubungkan dengan mikrokrontroller, pemakai LCD M1632 dilengkapi
dengan jalur data (DB0…DB7) yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun
perintah pengatur kerjanyaM1632. Sealin itu dilengkapi pula dengan E, R/W dan R/S
seperti layaknya komponen yang kompetibel dengan mikroprosesor. RS (Register
Select) dipakai untuk membedakan jenis datayang dikirim M1632, sebaliknya kalau RS=1 data yang akan dikirim adalah kode ASCII yang ditampilkan. M1632 mempunyai seperangkat perintah untuk mengatur tata kerjanya, perangkat perintah tersebut meliputi perintah untuk menghapus tampilan, meletakkan kembali kursor pada baris huruf pertama baris pertama, menghidupkan/mematikan tampilan dan lain sebagainya.
Untuk tampilan dipergunakan LCD Dot Matrik 2x16 karakter. Sinyal - Sinyal yang diperlukan oleh LCD adalah RS dan Enable, sinyal 1 RS dan Enable dipergunakan sebagai input yang outputnya dipakai untuk mengaktifkan LCD. LCD akan
aktif apabila mikrokontroller memberikan intruksi tulis pada LCD. Saat kondisi RS don‟t
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bab ini, akan dibahas pengujian alat mulai dari pengujian alat permodul sampai pengujian alat secara keseluruhan. Pengujian tersebut akan dilakukan secara bertahap dengan urutan sebagai berikut:
a. Pengujian masing-masing blok.
b. Pengujian sistem secara keseluruhan.
4.1 Pengujian LCD dan Mikrokontroller Atmega8535
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian pada bagian ini dilakukan dengan memberikan program pada mikrokontroller. Programnya adalah sebagai berikut:
Chip type : Atmega8535
Program type : Application
AVR Core Clock Frequency : 8,000000 MHz
Memory model : Small //Read the AD conversion result
Unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {
//Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage Delay _us(10);
//Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;
//Wait for the AD corversion to complete While ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10; Return ADCW; }
// Declare your global variables here Void main(void)
{
//Declare your local variables here
//Input/Output Ports initialization //Port A initialization
//Func7=In Func6=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In //State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
//Port B initialization
//Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In //State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
//Port C initialization
//Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In //State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;
//Port D initialization
//Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In //State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;
OCR1AL=0x00;
UBRRL=0x4D;
//Analog Comparator initialization //Analog Comparator: Off
//Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
//ADC initialization
//ADC Clock frequency: 93,750 kHz
//ADC Voltage Reference: Int., cap. On AREF //ADC High Speed Mode: Off
} }
Jika program tersebut dijalankan, maka LCD akan menampilkan kalimat “Test Berhasil”, dengan demikian Mikrokontroller dan LCD dapat bekerja dengan baik.
4.2 Pengujian Power Supply
Catu daya merupakan pemberi sumber daya bagi perangkat elektronika. Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh power supply arus searah DC (Direct current) yang stabil agar dapat dengan baik. Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.1 Skematik Power Supply dengan keluaran 5V DC
Masukan rangkaian DC 5 Volt bersumber dari tegangan AC 220 volt yang disearahkan dengan menggunakan 4 buah dioda. Gambar 4.1 adalah skematik Power Supply
dengan keluaran 5 V DC yang merupakan rangkaian penyearah DC 5 Volt.
Volt Beban (mA)
5,25 0 mA
5,2 100 mA
5,15 250 mA
5,1 500 mA
5 1000 mA
4,9 2000 mA
4,85 3000 mA
4,8 5000 mA
Tabel 4.1 Pengujian Power Supply
Power Supply dapat mensuply kebutuhan sampai 5000 mA. Rangkaian pada tegangan di atas tegangan minimum sebesar 4,5 Volt.
4.3 Pengujian Tombol Setting
Tombol
Vpin Status
5,1 volt Off
0,1 volt On
Tabel 4.2 Pengukuran Tombol Setting
Dari pengujian yang dilakukan pada pengukuran tombol setting, maka hasil yang di dapat seperti dalam table diatas dan tombol bekerja dengan baik.
50 3,70 3,50
Tabel 4.3 Data Pengisian Baterai
4.5 Data Pengisian Dengan Beban 2200mAh.
Tabel 4.4 Data pengisian beban
BAB V
PENUTUP
5.1Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Dalam perancangan system power bank dapat disimpulkan bahwa waktu
pengisian baterai maksimum selama 60 menit.
2. Sedangkan waktu pemakaian dengan beban 2200 mA adalah 11 jam.
5.2Saran
DAFTAR PUSTAKA
Pratamo, Andi.2005. Panduan Praktis Pemrograman AVR Mikrokontroller.
Yogyakarta: Penerbit ANDI.
Rahmad Safiuddin, juni 2007, Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR Atmega8535.
Yogyakarta: Penerbit Andi Publisher.
Malvino, Albert Paul. 2004. Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2, Edisi keempat, Jakarta: Salemba Teknika.
Bejo, Agus.2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller
ATMEGA8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.
Dayat Kurniawan. 2009. ATMEGA8535 dan Aplikasinya.
Jakarta: Gramedia
John W.Hock,December 2004, Tutorial On Batteries, Battery Chargers, Charging
Run Times, and Deep Discharge, Gainesville, Florida
David Salerno, November, 1998, Converter Delivers 3W From Li-ion Battery
Unitrode Crop, Merrimack, NH, www.ednmag.com
LEMBAR EKSPEDISI PERBAIKAN SKRIPSI
NAMA : YOMI SYAHFITRI
NIM : 080821022
DEPARTEMEN : FISIKA
JUDUL : PERANCANGAN INTELLIGENT POWER BANK SEBAGAI
CHARGER HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535
NO NAMA KETERANGAN
1. Drs. Kurnia Brahmana,M.Si
2. Dr. Marhaposan Situmorang
3. Drs. Takdir Tamba,M.Eng.Sc
