DENGAN MENGGUNAKAN REMOT KONTROL BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
SECARA HARDWARE
TUGAS AKHIR
NELVINA SARI SIMATUPANG 082408005
PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN PENGENDALIAN LAMPU
RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN REMOT KONTROL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : NELVINA SARI SIMATUPANG
Nim : 082408005
Program Studi : DIPLOMA III (D3) FISIKA INSTRUMENTASI
Departeman : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Juni 2011 Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua Program Studi D3 FIN
PERNYATAAN
PERANCANGAN PENGENDALIAN LAMPU RUANGAN DENGAN
MENGGUNAKAN REMOT KONTROL BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SECARA HARDWARE
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mai 2011
Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas anugerah dan nikmat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan laporan proyek ini.
Tulisan ini berisikan laporan proyek yang berjudul “PERANCANGAN PENGENDALIAN LAMPU RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN REMOT KONTROL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE”.
Tugas akhir ini disusun sesuai dengan percobaan yang dilakukan dan disesuaikan dengan literatur yang ada, baik dari buku penunjang maupun internet, sehingga berguna bagi semua orang yang akan memperoleh informasi dari laporan ini. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, Penulis tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu izinkan penulis untuk mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku PDI Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku Ketua Program Studi D3 Fisika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan selaku pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir. 3. Bapak Drs. Kurnia Brahmana, M.Si yang telah membantu saya dalam mengerjakan
tugas akhir ini.
4. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Dayurni Lesrari, Andy Harianto, dan Rezki Zariah Simatupang yang telah memberikan semangat dan perhatian kepada penulis sehingga dapat terus terpacu untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Sahabat-sahabatku Mulia Sari, Maya Azlina, Ema Sari Swandi, Irma Sika Girsang, Togu Rohulina, Sri mahyuni, Magda lena, Hazli, Ahmat Nawawi, Misrianto, Damai Lendra, Fanzi Putra, Romanto, dan seluruh teman-teman Jurusan Fisika Instrumentasi khususnya stambuk 08 yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis hingga selesainya Tugas Akhir ini.
Sekali lagi Penulis mengucapkan banyak ribuan terima kasih kepada semua pihak, dan Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan juga bagi para pembaca.
Akhir kata, dengan rasa ikhlas penulis memanjatkan doa kehadirat Allah SWT, agar kita semua dilindungi dan diberi kekuatan oleh-nya.
Medan, Mei 2011
ABSTRAK
DAFTAR ISI
2.1 Mikrokontroler ATMega8535 42.1.1 Kontruksi ATMega8535 5
2.1.2 Pin-pin Pada Mikrokontroler ATMega8535 7
2.1.3 EEPROM ATMega8535 8
2.5.2.3 Nilai Capasitor 17
2.5.3 Resistor 18
2.5.3.1 Fixed Resistor 19
2.5.3.2 Fariable Resistor 20
2.5.4 Dioda 22
2.5.4.1 Dioda Penyearah (rectifier) 24
2.5.4.2 Dioda Zener 25
2.5.4.3 Dioda Cahaya 25
2.6 Relay 25 2.7 Perangkat Keras(Hardware) 27 2.8 LCD(liquid Cristal Display) 28 2.9 Perancangan PCB (Printed Circuit Board) 33 2.9.1 Pembuatan Lay Out PCB 33
2.9.2 Pembuatan Jalur PCB 33 2.9.3 Proses Pembuatan PCB 34 2.9.4 Pelapisan dan Pemasangan Komponen 35 BAB 3 ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM 3.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay 36 3.2 Perancangan Rangkain Mikrokontroler ATMega8535 38
3.2.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 39 3.2.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 40
3.3 Rangkaian Pengendali Lampu 220 V AC 42
3.3.1 Rangkaian Catu Daya Baterai 44
3.3.2 Rangkaian Pen-Cas Baterai 45
3.3.3 Rangkaian Keypad 46
3.3.4 Pengujian Rangkaian Tombol Perancangan rangkaian keypad 46
3.3.5 Emulusi Remot Kontrol Terprogram Dengan Memanfaatkan Terminal Data Televisi 49
3.4 Rangkaian LED Indikator 51
3.5 Pengua t Sinyal 52
3.6 Perancangan Pengkodean RC5 53
3.8 Seven Segmen 55 3.8.1 Perancangan Rangkaian Display 57
BAB 4 PENGUJIAN ALAT
4.1 Analisa Rangkaian 59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 62
5.2 Saran 62
DAFTAR PUSTAKA 63
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler ATMega8535 7
Gambar 2.2 Tipe transistor 12
Gambar 2.3 Transistor sebagai Saklar ON 13
Gambar 2.4 Karakteristik daerah saturasi pada transistor 14
Gambar 2.5 Transistor Sebagai Saklar OFF 14
Gambar 2.6 Skema Capasitor 16
Gambar 2.7 Electrolytic Capacitor (ELCO) 16
Gambar 2.8 Ceramic Capacitor 17
Gambar 2.9 Resistor karbon 19
Gambar 2.10 Potensio meter 21
Gambar 2.11 Grafik Perubahan nilai pada potensiometer 21
Gambar 2.12 Simbol Dioda 22
Gambar 2.13 (a) Sifat dioda jika diberi bias maju dan (b)bias mundur 23 Gambar 2.14 Dioda penyearah (Rectifier) yang diberi arus bolak – balik (AC) 24 Gambar 2.15 Simbol Dioda Zener 25
Gambar 2.16 Simbol Dioda Cahaya ( LED) 25
Gambar 2.17 Simbol Dioda Relay 27 Gambar 2.18 Bentuk dan Susunan pin kaki LCD M1632 (Nelwan, P. A) 31
Gambar 3.1 Rangakaian PSA 36
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 39 Gambar 3.3 Rangkaian minimum mikrokontroler ATMega8535 41
Gambar 3.5 Rangkaian catu daya 45
Gambar 3.6 Pen-charge baterai 45
Gambar 3.7 Rangkaian keypad 47
Gambar 3.8 Rangkaian keypad 48
Gambar 3.9 Rangkaian LED Indikator 51
Gambar 3.10 Rangkaian penguat sinyal 52
Gambar 3.11 Susuna n Seven segmen 55
Gambar (A) Konfigurasi seven segmen tipe common anoda 56 Gambar (B) Konfigurasi seven segmen tipe common katoda 56
Gambar 3.12 Rangkaian Display Seven Segmen 57
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi pin masing- masing 8
Tabel 2.2 Nilai Kapasitor 18
Tabel 2.3 Gelang Resistor 19
Tabel 2.4 Fungsi- fungsi terminal pada LCD (LCD M1632 Data Sheet) 31 Tabel 2.5 Fungsi pin modul LCD (LCD M1632 Data Sheet) 32
ABSTRAK
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang masalah
Pada saat ini pengendalian lampu masih dilakukan dengan cara manual, Caranya dengan menekan saklar ON/OFF . Cara ini dinilai tidak sesuai lagi dengan zaman yang sudah serba elektronik dan memiliki beberapa kelemahan, antara lain pengendalian ON/OFF peralatan tidak biasa dilakukan dari jarak jauh, sehingga pengguna harus langs ung menekan saklar ON/OFF pada tempat saklar tersebut berada. Disamping itu jika peralatan yang dikendalikan lebih dari satu buah dan jarak masing – masing peralatan berjauhan karena ruangan yang sangat besar, maka ini tentu saja tidak menghemat waktu dan tenaga manusia. Sehingga pencegahan penggunaan peralatan pengendalian lampu dan oleh pihak yang tidak berwenang tidak dapat dilakukan.
1.2 BATASAN MASALAH
Untuk membahas persoalan agar sesuai dengan tujuan, maka penulis membatasi pembahasan proyek. Adapun yang menjadi batasan masalah adalah sebagai berikut:
1. Hanya membahas prinsip kerja sistem untuk menguji pengendalian lampu ruangan dengan menggunakan remote control berbasis mikrokontroler ATMega 8535.
2. Pembahasan pada hardware komputer terbatas kepada penggunaannya dalam rangkaian dan tidak dibahas secara rinci.
3. Alat uji ini hanya dapat menguji pengendalian lampu ruangan dengan mengunakan remot control.
1.3 TUJUAN PENULISAN
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Membuat sebuah perancangan pengendalian lampu ruangan dengan menggunakan remote control yang berbasis mikrokontroler ATMega 8535 secara hardware.
2. Mempermudah menghidupkan la mpu ruangan, karena pada remote control ini menggunakan sinar infra merah yang mempunyai jarak tembus yang jauh asal tidak ada yang menghalangi antara pemancar infra merah dan penerima infra merah.
1.4 SISTEMATIKA PENULISAN
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang perancangan pengendalian lampu ruangan dengan menggunkan remot kontrol (hardware), bahasa program yang digunakan, serta cara kerja dari pemancar infra merah.
BAB 3 ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM
Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja per-blok diagram dan sistem kerja keseluruhan.
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer, 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 secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (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.
Mikrokontroler ATMega8535 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis Mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit ataup un data 8 bit secara bersamaan. Pada prinsipnya program pada Mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan.
Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler ATMega8535 adalah sebagai berikut :
• Sebuah Central Processing Unit 8 bit
• Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu
• RAM internal 128 byte • Flash memori 2 Kbyte
• Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi
internal)
• Empat buah programable port I/O yang masing- masing terdiri dari delapan buah jalur
I/o
• Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART
• Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika
• Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi 12
MHz.
2.1.1 Kontruksi ATMega8535
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 Mikrokontroler. Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda.
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.
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.
Ada berbaga i jenis ROM. Untuk Mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada saat IC Mikrokontroler dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu Mikrokontroler 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.
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89C2051 adalah flash PEROM, program untuk mengendalikan Mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai ATMega8535 flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT*(S51 sebesar 128 kilo byte meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.
kalau sarana input/output bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang 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. ATMega8535 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).
2.1.2 Pin-Pin pada Microcontroler ATMega8535 Deskripsi pin-pin pada Microcontroler ATMega8535 :
ATMega8535
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler ATMega8535
Port 3 (Pin 2,3,6 – pin 9,11)
Port 3 merupakan 7 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing- masing, yaitu sebagai berikut :
Tabel 2.1 Fungsi dari Masing – masing Pin Nama pin Fungsi
P3.0 (pin 2) RXD (Port input serial)
P3.1 (pin 3) TXD (Port output serial)
P3.2 (pin 6) INTO (interrupt 0 eksternal)
P3.3 (pin 7) INT1 (interrupt 1 eksternal)
P3.4 (pin 8) T0 (input eksternal timer 0)
P3.5 (pin 9) T1 (input eksternal timer 1)
P3.7 (pin 11) RD (untuk membaca eksternal data memori)
RST (pin 1)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
XTAL1 (pin 4)
Input untuk clock internal.
XTAL2 (pin 5) Output dari osilator.
2.1.3 EEPROM ATMega8535
Bila suatu perintah diperlukan menuju alamat memory dengan alamat diatas 7FH, maka diperlukan mode pengalamatan yang berbeda sehingga CPU dapat menuju RAM atau menuju memori.
Sebagai contoh, perintah pengalamatan langsung berikut ini akan menuju SFR dengan alamat 0A0H, yaitu P2.
Mov 0A0H, #data
Sementara perintah yang untuk menuju memori dengan alamat 0A0H dikerjarakan dengan cara pengala matan tidak langsung, memori akan dituju bukan alamat P2.
Mov @R0, #data
Dalam hal ini, operasi stack adalah contoh untuk pengalamatan tidak langsung, sehingga memori dengan alamat diatas 128 pada RAM tersedia untuk keperluan stack.
Demikian juga dengan EEPROM yang ada pada ATMega8535, data pada memori tersebut diset dengan memberikan nilai logika 1 pada bit EEMEM, yaitu bit pada register WMCOM pada alamat SFR dengan nilai lokasi 96H. EEPROM memiliki alamat mulai dari 000H sampai dengan 7FF. Untuk mencapai data dengan alamat tersebut diatas digunakan perintah MOVX, sementara untuk mencapai data dengan alamat diluar chip digunakan perintah yang sama tetapi dengan mengatur nilai EEMEN dengan logika LOW.
Selama penulisan ke EEPROM, dapat juga dilakukan pembacaan tetapi harus dimulai dari bit MSB, sekali penulisan telah selesai, data yang benar telah tersimpan dengan baik pada lokasi memori EEPROM tersebut.
2.2 Infra Merah
tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi keceraha n gambar matahari dalam tata surya teleskop
2.2.1 Karakteristik Infra Merah 1. tidak dapat dilihat oleh manusia
2. tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
3. dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas panjang gelombang pada infra merah memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.
2.2.2 Jenis – jenis Infra Merah Berdasarkan Panjang Gelombang 1. Infra merah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm 2. Infra merah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm 3. Infra merah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
2.3 Algoritma Enkripsi Rivest Code 5 (RC-5)
RC-5 (Rivest Code-5) merupakan enkripsi stream simetrik yang dibuat oleh RSA
Data Security, Inc (RSADSI). Metode enkripsi ini pada awalnya dirancang untuk enkripsi
yang menggunakan mikroprosesor (perangkat keras), tetapi pada tahap pengembangannya
algoritma ini cocok diterapkan dengan menggunakan perangkat keras maupun perangkat
EX-OR dan melakukan rotasi x kekiri dengan jumlah y bit. RC-5 memiliki kelebihan dalam
menentukan jumlah kata kunci yang digunakan, hal ini berarti akan memilih tingkat
keamanan yang digunakan sesuai dengan aplikasinya. Tulisan ini membahas tentang
algoritma enkripsi RC-5 yang dikemukakan oleh Ronald L. Rivest dari MIT Laboratory for
Computer Science.
2.4 Remote Control
Remote control bukanlah alat yang asing lagi untuk kita, dimana- mana kita dapat menemukan adanya remote control, seperti remote contorl TV mobil remot DVD atau alat elektronik lainya. Apalagi kita sebagai anak elektro atau sebagai penggemar dari alat-alat elektronik.
Pada remote control terdapat dua bagian yang utama yaitu : bagian transmiter dan bagian receiver. Bagian transmitter dalam hal ini menggunakan remote yang sudah jadi, yaitu remote untuk TV. Sedangkan bagian penerimanya dibangun dari dioda infra merah, filter, dan penguat sinyal/amplifier.
2.5 Komponen Pendukung 2.5.1 Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN.
1. Transistor germanium PNP 2. Transistor silikon NPN 3. Transistor silikon PNP 4. Transistor germanium NPN
Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak panah yang terdapat di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor.
Gambar 2.2 simbol tipe transistor
Keterangan : C = kolektor E = emiter B = basis
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada
kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai
saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada gambar : C
B
E
C B
E
Gambar 2.3 Transistor sebagai Saklar ON
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturi adalah :
Rc
Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :
B
Jika tegangan VB telah mencapai BE B
V = + , maka transistor akan saturasi, dengan
Ic mencapai maksimum.
Gambar dibawah ini menunjukkan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah harga VCE
Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt, walaupun pada arus kolektor sangat
besar bisa melebihi 1 volt. Bagian dibawah knee pada gambar dikenal sebagai daerah saturasi.
Gambar 2.4 Karakteristik daerah saturasi pada transistor
Pada daerah penyumbatan, nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open).
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc). Tetapi pada
kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini :
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama dengan tegangan
kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :
hfe I
I C
B = ………(2.6)
IC = IB . hfe ….………(2.7)
IC = 0 . hfe ………..………(2.8)
IC = 0 ………..(2.9)
Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus :
Vcc = Vc + VCE …………..………(2.10)
VCE = Vcc – (Ic . Rc) …..………(2.11)
VCE = Vcc …..………(2.12)
2.5.2 Capasitor
dielektrik
Elektroda Elektroda
Gambar 2.6 Skema Capasitor
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini.
2.5.2.1 Electrolytic Capacitor (ELCO)
Gambar 2.7 Electrolytic Capacitor (ELCO)
polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati – hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt.
2.5.2.2 Ceramic Capacitor
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.
Gambar 2.8 Ceramic Capacitor
2.5.2.3 Nilai Kapasitor
karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada tubuhnya. Sedangkan untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2.2 Nilai Kapasitor
Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai kapasitansinya adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0.47µF sedangkan toleransinya 5%. Yang harus diingat didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico Farad).
2.5.3 Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan Variable R esistor Dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.
bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator.
2.5.3.1 Fixed Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur yang dikeluarkan oleh ELA (Electronic Industries Association)
Gambar 2.9 Resistor karbon
Tabel 2.3 Gelang Resistor
WARNA GELANG I GELANG II GELANG III GELANG IV
Hitam 0 0 1 -
Coklat 1 1 10 -
Merah 2 2 100 -
Jingga 3 3 1000 -
Hijau 5 5 100000 -
Biru 6 6 1000000 -
Violet 7 7 10000000 -
Abu-abu 8 8 100000000 -
Putih 9 9 1000000000 -
Emas - - 0,1 5%
Perak - - 0,01 10%
Tanpa Warna - - - 20%
Resitansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, emas, atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang keempat agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resitor tersebut. Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.
Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir adalah faktor penggalinya.
2.5.3.2 Variable Resistor
penggunaan dari semi- fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada beberapa model pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara nya terbatas sampai 300 derajat putaran. Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali – kali untuk mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “Potentiometers” atau “Trimmer Potentiometers”.
Gambar 2.10 Potensio meter
Pada gambar di atas untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan semi fixed resistordan biasanya di pasang pada PCB (Printed Circuit Board). Sedangkan bentuk 1 dpotentiometers, ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar:
Gambar 2.11 Grafik Perubahan nilai pada potensiometer
cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “Audio Taper” potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dati tipe A.
2.5.4 Dioda
Dioda adalah suatu bahan yang dibuat dari bahan yang disebut PN Junction yaitu suatu bahan campuran yang terdiri dari bahan positif (P type) dan bahan negatif (N type). Apabila kedua bahan tersebut dipertemukan maka akan menjadi komponen aktif yang disebut Dioda. P type akan membentuk kaki yang disebut kaki Anoda dan N type akan membentuk Katoda. Pada dioda, arus listrik hanya akan dapat mengalir dari anoda ke kutub katoda.
A K
Gambar 2.12 Simbol Dioda
Sifat umum dioda adalah hanya dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Oleh karena itu bila pemasangan dioda terbalik maka dioda tidak akan dapat menghantarkan arus listrik. Prinsip ini biasanya digunakan sebagai pengaman alat elektronika yaitu untuk menunjukkan benar atau salah penyambungan catu daya.
Jika P (anoda) diberi tegangan positif dan N (katoda) diberi tegangan negatif maka pemberian tegangan ini disebut bias maju (biased forward), seperti yang diperlihatkan pada (Gambar a). Sebaliknya, bila diberi tegangan yang terbalik yaitu P (anoda) diberi tegangan negatif dan N (katoda) diberi tegangan positif maka pemberian tegangan ini disebut bias mundur (biased reverse). Pada keadaan ini, arus yang mengalir dalam dioda sangat kecil sehingga dapat diabaikan (Gambar b).
a. Bias Maju ( Biased Forward )
b. Bias Mundur ( Biased Reverse )
Gambar 2.13 (a) Sifat dioda jika diberi bias maju dan (b) bias mundur
Pada saat diberi biased forward, dioda dapat dialiri arus dengan resistansi yang cukup kecil, yang dikenal dengan nama resistansi maju (forward). Sebaliknya, jika dioda diberi biased reverse, maka arus listrik akan mengalami resistansi yang amat besar dan disebut resistance reverse
P N
I = 0
A K
P N
I
Dioda dapat dianggap suatu Voltage Sensitive Electronic Switch, dimana dioda akan menutup atau dalam kondisi ON jika anoda lebih positif dari katoda dan dioda akan terbuka jika kondisi sebaliknya. Macam – macam dioda yang harus diketahui adalah :
1. Dioda Penyearah (Rectifier) 2. Dioda Zener
3. Dioda Cahaya (LED – Light Emiting Dioda)
2.5.4.1 Dioda Penyearah (Rectifier)
Dioda ini biasanya digunakan pada power supply, namun digunakan juga pada rangkaian radio sebagai detektor, dan lain – lain. Prinsip kerja dari dioda penyearah adalah sebagai berikut :
a. Simbol b. Cara kerja dioda penyearah
Gambar 2.14 Dioda penyearah (Rectifier) yang diberi arus bolak – balik (AC)
Arus AC yang mendorong elektron keatas melalui resistor, saat melewati dioda hanya ½ periode positif dari teganga n input yang akan memberikan biased forward pada dioda, sehingga dioda akan menghantarkan selama ½ periode positif. Tetapi untuk ½ periode negatif, dioda dibias reverse dan terjadilah penyumbatan karena kecil sekali arus yang dapat
mengalir. Dengan demikian, arus AC telah disearahkan oleh dioda ini menjadi arus yang searah (DC).
2.5.4.2 Dioda Zener
Dioda zener merupakan dioda yang banyak sekali digunakan setelah dioda penyearah. Lambang dari dioda zener dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.15 Simbol Dioda Zener
2.5.4.3 Dioda Cahaya (LED : Light Emitting Dioda)
LED merupakan salah satu jenis dioda yang mengubah energi perpindahan electron-electron yang jatuh dari pita konduksi ke pita valensi menjadi cahaya. Berwana – warninya cahaya yang dipancarkan ini, dikarenakan jenis bahan yang digunakan berbeda – beda. Bahan-bahannya antara lain gallium, arsen dan fosfor. Penggunaan LED biasanya berhubungan dengan segala hal yang dilihat oleh manusia, seperti untuk mesin hitung, jam digital, dan lain – lain.
Gambar 2.16 Simbol Dioda Cahaya ( LED)
2.6 Relay
Relay adalah suatu rangkaian switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dan suatu rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi
output rangkaian pendriver atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC.
Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan aliran arus, inti besi lunak kontak menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya listrik magnet sehingga berpidah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan kembali keposisi semula yaitu normaly ON atau Normaly OFF, bila tidak ada lagi arus yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada kadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian.
Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi : a. Normaly Open (NO), saklar akan tertutup bila dialiri arus b. Normaly Close (OFF), saklar akan terbuka bila dialiri arus
c. Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang nomalnya tertutup yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A, sebaliknya bula kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B.
Analogi rangkaian relay yang digunakan pada tugas akhir ini adalah saat basis transistor ini dialiri arus, maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung. Sedangkan fungsi dioda disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi berlebih, dimana tegangan ini dapat merusak transistor.
Bentuk relay yang digunakan da bentuk relay dengan rangkaian driver dapat dilihat pada gambar :
Gambar 2.17 Simbol Dioda Relay
2.7 Perangkat Keras (Hardware)
Pengertian dari hardware atau dalam bahasa indonesianya disebut juga dengan nama perangkat keras adalah salah satu komponen dari sebuah komputer yang sifat alat nya bisa dilihat dan diraba oleh manusia secara langsung atau yang berbentuk nyata, yang berfungsi untuk mendukung proses komputerisasi. Hardware dapat bekerja berdasarkan perintah yang telah ditentukan ada padanya, atau yang juga disebut dengan dengan istilah instruction set. Dengan adanya perintah yang dapat dimengerti oleh hardware tersebut, maka hardware tersebut dapat melakukan berbagai kegiatan yang telah ditentukan oleh pemberi perintah.
Secara fisik, Komputer terdiri dari beberapa komponen yang merupakan suatu sistem. Sistem adalah komponen-komponen yang saling bekerja sama membentuk suatu kesatuan. Apabila salah satu komponen tidak berfungsi, akan mengakibatkan tidak berfungsinya suatu komputer dengan baik. Komponen komputer ini termasuk dalam kategori elemen perangkat keras (hardware). Berdasarkan fungsinya, perangkat keras komputer dibagi menjadi :
1. Perangkat masukan (Input device) Vcc
Tr VB
Dioda
Perangkat masukan berfungsi untuk memasukkan data, baik berupa teks, foto, maupun gambar ke dalam komputer.Contoh perangkat input misalnya keyboard, mouse, light-pen, scanner, dan sebagainya.
2. perangkat keluaran (Output device)
perangkat keluaran dipergunakan untuk menampung dan menghasilkan data yang dikeluarkan, misalnya monitor dan printer.
3. Perangkat pengolah data (Processor)
Perangkat pengolah data dipergunakan untuk mengolah data.Pengolah data meliputi unit pengolah pusat (CPU/Central Processing Unit) dan juga mikroprosesor.
2.8LCD (Liquid Cristal Display)
LCD merupakan penampil karakter elektronik, kapasitas karakter yang dapat ditampungoleh LCD bergantung kepada spesifikasi dari pabrik. Disini digunakan LCD
Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc terdiri atas dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masing- masing baris bisa menampung 16 huruf/angka.
LCD ini memiliki ciri-ciri sebgai berikut :
a. LCD ini terdiri atas 32 karakter dengan 2 baris masing- masing 16 karakter dengan
displsy dot matrik 5x7.
b. Karakter generator ROM dengan 192 tipe karakter.
c. Karakter generator RAM dengan 8 bit karakter.
d. 80x8 bit display data RAM.
f. Dilengkapi fungsi tambahan; display clear, cursor home, display on / off, corsor on /
off, display character blink, cursor shift, display shift.
g. Internal data.
h. Internal otomatis, reset pada saat power on.
i. Tegangan +5 Volt PSU tunggal
Liquid cristal display ini memp unyai konsumsi daya relatif rendah dan terdapat sebuah kontroler CMOS di dalamnya. Kontroler tersebut sebgai pembangkit dari karakter ROM/RAM dan display data RAM. Semua fungsi tampilan dikontrol oleh suatu instruksi dan modul LCd dapat dengan mudah untuk diinterfacekan dengan mikrokontroller. Masukan yang diperlukan untuk mengendalikan modul ini berupa bus data yang masih termultiflex dengan bus alamat serta 3 bit sinyal kontrol. Sementra pengendalian dot matrik LCD dilakukan secara internal oleh kontroler yang sudah ada pada modul LCD.
Dasar-dasar pengoperasian LCD ini terdiri atas pengoperasian dasar pada register,
busy flag, address counter, display data RAM. a. Register
Kontroller dari LCD mempunyai 2 buah register 8 bit yaitu register instruksi (IR) dan register data (DR). IR menyimpan instruksi seperti display clear, cursor shift dan
display data (DD RAM) serta character generator (CG RAM). DR menyimpan data untuk ditulis di DD RAM atau CG RAM ataupun membaca data dari DD RAM atau CG RAM. Ketika data ditulis ke DD RAM atau CG RAM, maka DR secara otomatis menulis data ke DD RAM atau CG RAM. Ketika data pada DD RAM atau CG RAM akan di baca maka alamat data ditulis pada IR, sedangkan data akan dimasukan melalui DR dan mikrokontroller membaca data Dr.
Busy flag menunjukan bahwa module siap untuk menerima instruksi selanjutnya.
Register seleksi sinyal akan melalui BD7 jika RS=0 dan R/W=1. jika bernilai 1 maka
modul LCD sedang melakukan kerja internal dan instruksi tidak akan diterima. Oleh karena itu status dari flag harus diperiksa sebelum melaksanakan instruksi selanjutnya.
c. Address Counter
Address Counter menunjukan lokasi memori dalam modul LCD. Pemilihan lokasi alamat itu diberikan lewat register instruksi (IR). Ketika data di baca atau ditulis dari DD RAM atau CG RAM maka Address Counter secara otomatis menaikan atau menurunkan alamat tergantung dari entry mode set.
d. Display Data RAM (DD RAM)
Pada LCD masing- masing pin mempunyai ringe alamat tersendiri. Alamat itu diekspresikan dengan bilangan hexadesimal. Untuk line 1 range alamat berkisar
antara 00H-0FH sedangkan untuk line 2 alamat berkisar antara 40H-4FH.
e. Character Generator ROM (CG ROM)
CG ROM mempunyai tipe dot matrik 5x7. alamat pada LCD telah tersedia ROM sebagai pembangkit character dalam kode ASCII.
f. Character Generator RAM (CG RAM)
Gambar 2.18 Bentuk dan Susunan pin kaki LCD M1632 (Nelwan, P. A)
Untuk mengetahi fungsi masing- masing terminal dan pin dari LCD tipe ini dapat dilihat dalam tabel 2.5.1 dan tabel 2.5.2 sebagai berikut :
Tabel 2.4 Fungsi-fungsi terminal pada LCD (LCD M1632 Data Sheet)
Nama Sinyal No.Term I/O Tujuan Fungsi
DB0-DB3 4 I/O MPU Sebagai lalu lintas data dan instruksi ke dan dari MPU, lower byte
DB4-DB7 4 I/O MPU Sebagai lalu lintas data dan instruksi ke dan dari MPU, lower byte
E 1 I MPU Sinyal start (read/write)
R/W 1 I MPU Sinyal seleksi register, 0 : write 1 : Read RS 1 I MPU Sinyal seleksi register
0 : Instruksi register Busy Flag & @ (read) VLC 1 - PSU Driver LCD
VDD 1 - PSU 5 volt
Tabel 2.5 Fungsi pin modul LCD (LCD M1632 Data Sheet)
No Simbol Level
1 Vss - Gnd
2 Vcc - POWER 5V ±
10%
3 Vee - SUPPLY Lcd Drive
4 RS H/L
Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik panel LCD, berfungsi mengatur tampilan informasi selain berfungsi mengatur komunikasi M1632 dengan mikrokontroler. Dengan demikian pemakaian M1632 menjadi sederhana, sistem lain pada Ml632 cukup mengirimkan kode-kode ASCII dari informasi yang ditampilkan seperti memakai sebuah printer.
Hitachi M1632 LCD Module dapat diakses secara 4 bit maupun 8 bit interface, namun rutin-rutin built in program yang ada pada DST-51 sudah dirancang untuk meng-akses LCD Module ini secara 4 bit interface.
Pada dasarnya akses dari microcontroller ke Modul LCD ini terdiri dari 4 jenis sebagai berikut:
² Pengiriman Instruksi Register
² Pengiriman Data Register
² Pembacaan Data Register
2.9 Perancangan PCB (Printed Circuit Board)
PCB adalah tempat komponen dimana komponen – komponen tersebut diletakkan seperti dioda, resistor dan komponen lainnya. PCB harus diproses menjadi jalur – jalur yang dapat menghubungkan komponen – komponen agar membentuk rangkaian yang diinginkan. Proses pembuatan PCB dibagi menjadi tiga tahap yaitu :
1. Pembuatan lay out PCB 2. Pembuatan jalur PCB 3. Proses Pembuatan PCB
2.9.1 Pembuatan Lay Out PCB
Proses ini adalah langkah pertama didalam pembuatan PCB, dimana tata letak komponen harus dirancang terlebih dahulu agar nantinya komponen dapat dipasang teratur dan rapi. Pengaturan tata letak komponen disesuaikan dengan bentuk dan besar komponen serta hubungannya dalam rangkaian. Perencanaan tata letak komponen dapat dibuat pada kertas milimeter agar mudah diketahui ukuran – ukurannya dan hubungan – hubungannya antara komponen agar tidak terjadi kekeliruan atau tidak terjadi pertemuan antara satu jalur dengan jalur yang lainnya. Membuat jalur yang menghubungkan antara komponen harus sependek mungkin dan penyusunan komponen diusahakan serapi mungkin.
2.9.2 Pembuatan Jalur PCB
penghubung. Jika perencanaan jalur – jalur sudah jadi maka rangkaian itu digambar pada kertas transparan (kalkir). Jalur dibuat dengan rapido, ukuran rapido disesuaikan dengan tebal jalur. Kertas transparan berguna sebagai klise dalam proses untuk pembuatan PCB.
2.9.3 Proses Pembuatan PCB
Dalam proses pembuatan PCB ada beberapa langkah yang dapat dilakukan, hal pertama yang dilakukan adalah lapisan tembaga dibersihkan dengan menggunakan bahan pencuci sehingga permukaan bebas dari debu dan bahan lemak yang melekat. Pola yang telah dibuat pada kertas dipindahkan kepermukaan PCB, jalurnya digambar dengan menggunakan spidol atau letraset. Letraset adalah gambar tempel yang dapat ditempelkan pada kertas atau PCB.
Bila penggunaan pola ini telah dianggap sempurna maka proses pembuatan ini dapat dilanjutkan dengan menggunakan cairan kimia yang dapat melarutkan tembaga yaitu FeClO3
(ferri klorit). Bahan kimia ini dapat diperoleh dari took dalam bentuk padat, larutan ini dibuat dengan perbandingan volume FeClO3 dan air kira – kira 1 : 5 maka proses pelarutan tembaga
akan memerlukan waktu kira – kira 15 menit sampai 20 menit.
FeClO3 ini dapat dilarutkan kedalam air panas, tapi harus diperhatikan bahwa larutan
ini dapat menyebabkan korosi sehingga wadah yang digunakan harus terbuat dari bahan non logam. PCB yang telah dipersiapkan dimasukkan kedalam larutan dengan permukaan tembaganya menghadap keatas sambil digoyang – goyangkan sampai lapisan tembaga yang tidak tertutup spidol atau letraset larut dengan sempurna.
2.9.4 Pelapisan Dan Pemasangan Komponen
BAB III
ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM
3.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay
Pengujian pada rangkaian power supplay ini dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran, dari rangkaian ini dengan menggunakan voltmeter digital. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan keluaran pertama sebesar 4,9 volt dan tegangan keluaran yang kedua sebesar 14.8 volt. Tegangan keluaran pertama tidak tepat 5 volt, dan tegangan keluaran kedua tidak tepat 15 volt, hal ini dapat disebabkan oleh kualitas dari komponen yang digunakan, namun hal ini tidak menjadi masalah, karena tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian mikrokontroler ATMega8535 dan rangkaian mikrokontroler ATMega8535 adalah sebesar 4,5 – 6.0 volt. Dengan demikian rangkaian ini telah berjalan dengan baik.
Cara kerja dari Power supplay adaptor (PSA)
v Trafo t1 bekerja menurunkan tegangan yang masuk melalui jala-jala pln dari 220 volt ac menjadi 15 volt ac.
v selanjutnya dioda d1, d2, d3, d4 membentuk dioda jembatan untuk mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc, keempat dioda tersebut bekerja sebagai penyearah dan capacitor c1 2200µF bekerja sebagai filter sehingga tegangan dc yang dihasilkan menjadi rata.
v led1 akan menyala sebagai indikator bahwa rangkaian power supply sedang dihubungk an ke jala-jala pln.
v sementara r1 dengan nilai 1 kohm digunakan untuk membatasi arus yang melewati led1 sekitar 15mA agar led tidak terbakar.
v Tegangan dc pada titik A adalah 16.5 volt dan tegangan kerja led adalah 1.5 volt
sehingga arus yang mengalir melalui led1 dan r1 adalah 15 mA.
v IC LM7805 bekerja sebagai regulator untuk memberikan tegangan output sebesar 5
volt dc, kemampuan IC LM7805 mensuply arus hanya berkisar 300 mA, sehingga
diperlukan transistor TIP132 sebagai penguat arus.
v Transistor tip132 bekerja jika tegangan pada resistor R2 sudah melampaui tegangan
kerja emiter dan basis transistor tip132 yaitu 0.6 volt, untuk itu R2 akan memberikan
tegangan yang diperlukan jika arus listrik melewati R2 melampaui 60 mA, dengan
demikian tegangan output dapat dijaga tetap 5 volt sementara arus yang dapat
disupply dapat mencapai 3A, sesuai dengan kemampuan transistor tiP132.
v Capacitor c2 bekerja sebagai filter dari noise yang dihasilkan oleh R2, dan C3
membuang noise dari output Lm7805 dan transistor tiP132.
v Saklar S1 digunakan sebagai pemutus arus ke rangkaian utama jika tidak diperlukan.
nilai R3 dipilih sebesar 330 ohm untuk menjaga arus menggunakan led berkisar 10
mA karena tegangan pada resistor menjadi 3.5 volt sementara tegangan pada led
adalah 1.5 volt.
v Capacitor c4 bekerja sebagai pembuang noise akibat kontak saklar sebelum digunakan
pada rangkaian utama. Noise selalu terjadi pada saat saklar kontak dari posisi off ke
posisi on, capacitor c4 juga membuang noise bawaan dari akibat kerja komponen
sebelumnya.
Pengukurannya :
Pada saat tanpa beban nilai tegangan dc pada dioda penyearah adalah 17.5 volt, tetapi
pada saat rangkaian power supply mendapat beban tegangan turun menjadi 15 volt sesuai
dengan nilai nominal pada trafo. Tegangan output pada regulator adalah 5.2 volt pada saat
tanpa beban tetapi tetap bertahan pada 5.1 volt pada saat ada beban sampai pada saat beban
maksimum.
3.2 Perancangan Rangkain Mikrokontroler ATMega8535
mengirimkan sinyal low tersebut. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ditunjukkan oleh gambar berikut :
Ω
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler ATMega8535. Kapasitor 10 µF dan resistor Kohm bekerja sebagai “ power on reset” bagi Mikrokontroler ATMega8535 dan kristal 12 MHZ bekerja sebagai penentu nilai clock kepada
Mikrokontroler, sementar kapasitor 30 µF bekerja sebagai resenator terhadap kristal.
Pada IC mikrokontroler ATMega8535 ini terdapat 15 pin input output (I/O), dimana 9 pin akan dihubungkan ke-9 sensor RC5, dan 2 pin akan dihubungkan dengan proportional display. Dengan demikian rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 dapat mengetahui pengiriman sinyal dari setiap sensor RC5 kemudian menampilkan posisi dari pengaturan pada proportional display.
3.2.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega8535. Program yang diberikan adalah sebagai berikut :
Loop:
Cpl P3.7 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 P3.7 selama selang waktu tunda. Jika logika pada P3.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian juga sebaliknya jika logika pada P3.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya.
Logika low akan mengaktifkan 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 mikrokontroler telah berfungsi dengan baik.
3.2.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
5V
Gambar 3.3 Rangkaian minimum mikrokontroler ATMega8535
2SC945
oleh masing- masing pin cukup besar untuk mentrigger transistor. Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum mikrokontroler ATMega8535 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroler tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubung ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay.
3.3 Rangkaian Pengendali Lampu 220 V AC
Rangkaian pengendali lampu tampak seperti gambar di bawah ini :
Relay
Gambar 3.4 Rangkaian Pengendali Lampu 220 volt AC
lempengan logam sebagai saklar dan kumparan (koil) yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positip relay (kaki 1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatip relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4. Dengan demikian, jika kita gunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar untuk menghidupkan/mematikan lampu maka kita dapat menghidupkan/ mematikan lampu dengan cara mengaktipkan atau menaon-aktipkan relay.
Pada rangkaian ini untuk mengaktipkan atau menon-aktipkan relay digunakan transistor tipe NPN. Cara kerjanya sama dengan proses menghidupkan alarm yang telah dijelaskan sebelumnya. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktip. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktip.
Transistor yang digunakan dalam rangkaian di atas adalah transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt. Resistor 4,7 Kohm pada basis berguna untuk membatasi arus yang masuk pada basis agar transistor tidak rusak. Dengan memberikan tahanan sebesar 4,7 Kohm berarti arus yang masuk ke basis
sebesar 5 0,001 1
4.700
V volt
A mA
R = ohm= = .
Seperti telah dijelaskan di atas bahwa transistor jenis NPN akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt, dimana basis dihubungkan dengan P2.4 AT89S51. P2.4 akan memiliki tegangan sebesar 5 volt jika diset high (1) dan memiliki tegangan 0 volt jika diset low (0). Dengan demikian kita sudah dapat mengendalikan (menghidupkan/ mematikan) transistor melalui program.
Program yang harus diisikan untuk mengaktipkan transistor yang akan mengaktipkan relay, sehingga lampu hidup adalah sebagai berikut,
Setb P2.4
Dan untuk mematikan lampu maka program yang harus diisikan adalah,
Clr P2.4
Dengan demikian kita sudah dapat menghidupkan dan mematikan lampu melalui program. Rangkaian ini dilengkapi dengan sebuah LED indikator, LED ini dihubungkan
dengan transistor A733 yang akan aktip jika mendapatkan tegangan yang lebih kecil dari 4,2 volt. Jika transistor pertama (C945) aktip maka kolektornya akan mendapat tegangan 0 volt, hal ini akan menyebabkan transistor kedua (A733) aktip sehingga menyalakan LED
indikator. Jadi LED indikator ini akan menyala jika relay aktip atau lampu menyala.
3.3.1 Rangkaian Catu Daya Baterai
Vreg
Rangkaian catu daya baterei yang dibuat juga terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian pada saat terjadi pemadaman listrik oleh PLN. Rangkaian catu daya baterei ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar 3.5 rangkaian catu daya
Positip baterei dihubungkan ke regulator 7805, sehingga tegangan masuk 12 volt akan diubah menjadi tegangan keluaran 5 volt. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekuranga n arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.
3.3.2 Rangkaian Pen-Cas Baterai
Rangkaian pen-cas baterei pada alat ini berfungsi untuk men-cas baterei ketika baterei dalam keadaan kosong. Gambar rangkaian pen-charge baterei ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Komponen utama pada rangkaian ini adalah dua buah dioda penyearah. Dioda ini dihubungkan ke output travo stepdown pada tegangan 18 volt. Dengan menggunakan dua buah dioda ini, maka tegangan bolak-balik yang dihasilkan oleh travo akan disearahkan oleh dioda penyearah tersebut.
Komponen lainnya yang ada pada rangkaian pen-charge baterei ini adalah sebuah resistor 330 ohm dan sebuah LED. Resistor berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir ke LED. Sedangkan LED tersebut berfungsi sebagai indikator dari rangkaian, dimana ketika rangkaian ini aktip, maka LED indikator akan menyala.
Rangkaian ini akan dihubungkan ke relay, sehingga dengan demikian dengan mengaktipkan/menonaktipkan relay, maka hubungan rangkaian ini ke baterei dapat dihubungkan atau diputuskan.
3.3.3 Rangkaian keypad
Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad yang telah ada dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tombol-tombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 2 mikrokontroler ATMega8535.
3.3.4 Pengujian Rangkaian Tombol Perancangan rangkaian keypad
Rangkaian Keypad berfungsi sebagai tombol untuk memasukan pin. Kemudian data yang diketikkan pada keypad akan diterima oleh mikrokontroler ATMega8535 untuk
Tb 1 Tbl 2 Tbl 3 Tbl 4 P2.0
P2.1
P2.2 P2.3
P2.4 P2.5
P2.6 P2.7
Gambar 3.7 Rangkaian keypad
Pengujian rangkaian tombol ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan mikrokontroler ATMega8535, kemudian memberikan program sederhana untuk mengetahui baik/tidaknya rangkaian ini. Rangkaian dihubungkan ke port 2. Untuk Mengecek penekanan pada 4 tombol yang paling atas, maka data awal yang dimasukkan ke port 2 adalah FEH. Dengan demikian maka pin P2.0 akan mendapat logika low (0), dan yang lainnya mendapat logika high (1), seperti berikut :
Tbl 1 Tbl 2 Tbl 3 Tbl 4
P2.0 0 P2.1 1
P2.2 1 P2.3 1
P2.4 1 P2.5 1
P2.6 1 P2.7 1
Gambar 3.8 Rangkaian keypad
Jika terjadi penekanan pada Tbl 1, maka P2.0 akan terhubung ke P2.4 yang menyebabkan P2.4 juga akan mendapatkan logika low (0). Seperti berikut :
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
1 1 1 0 1 1 1 0
Data pada port 2 akan berubah menjadi EEH. Data inilah sebagai indikasi adanya penekanan pada tombol 1.
Jika terjadi penekanan pada Tbl 2, maka P2.0 akan terhubung ke P2.5 yang menyebabkan P2.5 juga akan mendapatkan logika low (0). Seperti berikut :
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
Data pada port 2 akan berubah menjadi DEH. Data inilah sebagai indikasi adanya penekanan pada tombol 2. Demikian seterusnya untuk tombol-tombil yang lain.
Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menguji rangkaian keypad adalah sebagai berikut :
Tombol1:
Mov P0,#0FEH
Mov a,P0
Cjne a,#0EEH,Tombol2
Setb P3.7
Sjmp Tombol1
Tombol2:
Cjne a,#0DEH,Tombol1
Clr P3.7
Sjmp Tombol1
Program diatas akan menunggu penekanan pada tombol 1 dan tombol 2, jika tombol 1 ditekan, maka program akan menyalakan LED yang ada pada P3.7. Jika tombol 2 ditekan, maka program akan mematikan LED yang ada pada P3.7.
Jika rangkaian telah berjalan sesuai program yang diberikan, maka rangkaian telah berfungsi dengan baik.
3.3.5 Emulusi Remot Kontrol Terprogram Dengan Memanfaatkan Terminal Data Televisi
kabel. Pengendalian tanpa kabel ada beberapa macam, antara lain dengan menggunakan : gelombang radio, ultrasonik, dan cahaya infra red, namun pada umumnya peralatan elektronik seperti : TV, sattelite receiver, video player, tape recoder, CD player, dan laser-disk player menggunakan pengalih cahaya infra red pada pengendaliannya. Dengan memasyarakatkan alat – alat yang dikendalikan oleh pengendali infra red tersebut, muncul berbagai jenis sistem pengkodean karena tidak adanya suatu standar yang mengikat tiap produsen peralatan elektronik untuk memakai satu teknik pengkodean saja. Philips misalnya menggunakan standar pengkodean dengan nama RC5 sedangkan SONY mengambil nama sama dengan perusahaannya yaitu standar pengkodean SONY.
Karena masing – masing peralatan dapat mempunyai standar pengkodean yang berbeda, maka konsekuensi yang harus ditanggung oleh pemakai yang menggunakan beberapa peralatan yang berbeda mereknya adalah penggunaan beberapa (lebih dari 1) pengendali infra red. Masalah tersebut terselesaikan dengan diciptakannya pengendali infra red yang dapat menggantikan beberapa pengendali yang berbeda sistem pengkodeannya, sehingga pemakai yang memiliki beberapa peralatan bereda dapat mengendalikan peralatannya itu dengan sebuah pengendali saja (universal remot kontrol). Pengendali itu harus diprogram terlebih dahulu sebelum dapat dioperasikan dan memp unyai harga yang cukup mahal (berbanding lurus dengan jumlah tombol yang dapat diprogram), selain itu tiap tombol pengendali sulit untuk dikenali fungsinya bila tidak diberi keterangan sesuai yang diinginkan oleh pemakai.
P2 . 6 AT8 9 S5 1
LED1
100Ω
pemrograman Borland Delphi. Sebagai batasan, hanya digunakan pengkodean RC5 dan sony, namun dari perangkat lunak yang dibuat memungkinkan penambahan pengkodean lain yang digunakan.
3.4 Rangkaian LED Indikator
Rangkaian LED indikator ini berfungsi untuk memastikan bahwa penekanan pada tombol menu telah dikenali oleh mikrokontroler. Jadi jika penekanan pada salah satu tombol menu, maka mikrokontroler akan memerintahkan LED indikatornya untuk menyala. Rangkaian LED indikator ditunjukkan oleh gambar berikut ini:
Gambar 3.9 Rangkaian LED Indikator
Katoda LED dihubungkan resistor 100 ohm kemudian dihubungkan ke P2.6 mikrokontroler ATMega8535. Sedangkan anodanya dihubungkan ke ground. Dengan demikian, jika P2.6 diberi logika high (1), maka tegangan pada P2.6 sebesar 5 volt, sehingga arus akan mengalir melalui resistor ke LED kemudian ke ground. Akibatnya LED akan menyala.
Arus yang menyalir pada LED secara teori dapat dihitung sebagai berikut :
5
Arus yang mengalir pada LED sebesar 50 mA.
3.5 Penguat Sinyal
Rangkaian ini berfungsi untuk memperkuat sinyal yang dihasilkan oleh sensor RC5 sehingga cukup kuat untuk memberikan logika high atau logika low kepada µC ATMega8535. Rangkaian penguat sinyal ditunjukkan pada gambar berikut :
Gambar 3.10 Rangkaian penguat sinyal
Sinyal dari sensor akan diperkuat oleh transistor A733 sebagai penguat depan sekaligus menyesuiakan impedansi input terhadap Op-Amp 358. Op-Amp LM 358 sebagai penguat ganda non inverting memperkuat sinyal yang dihasilkan oleh penguat depan yaitu transistor A733. Pada Op_Amp pertama sinyal akan dikuatkan sampai maksimal 100 kali penguatan. Kemudian output dari Op-Amp pertama ini akan diinputkan ke Op-Amp kedua untuk dikuatkan lagi sampai maksimal 100 kali penguatan. Dengan demikian output dari Op-Amp kedua mampu mendrive transistor C945 untuk menekan logika high atau logika low pada pin input µC ATMega8535.
adanya sensor RC5. Jatuhnya tegangan pada kolektor dari 5 volt ke 0 volt ini juga akan menyebabkan LED indikator menyala.
Kolektor dari transistor ini akan dihubungkan ke µC ATMega8535, sehingga perubahan tegangan yang terjadi pada kolektor akan dapat diketahui oleh µC ATMega8535.
3.6 Perancangan Pengkodean RC5
Kodengan RC5 yang dikembangkan oleh perusahaan philips mengalami tiga kali perubahan susunan, panjang kode alamat, dan perintah. Frekuensi sub-carrier 36 KHz dan selang waktu minimum antara 2 data = 89 ms. Bila dituliskan dengan urutan darii kode terlama sampai terbaru maka format data RC5 adalah sebagai berikut :
a. Panjang data : 14 bits Header : tidak ada
Format data : S1 S0 T A4 A3 A2 A1 A0 C5 C4 C3 C2 C1 C0 Jumlah kombinasi alamat : 2 x 2³x2 = 32
Jumlah kombinasi perintah : 2³x2³ = 64
Keterangan : S = Start bits berjumlah 2 T = Toggle bit berjumlah 1
A = Address bits (alamat) berjumlah 5 C = Commond bits (perintah) berjumlah 6
b. Panjang data : 13 bits Header : tidak ada
Jumlah kombinasi perintah = 2³x2³ = 64
Keterangan : G = Group bits (kelompok) berjumlah 5 C = Commond bits (perintah) berjumlah 6
S = Stop bits berjumlah 2 c. Panjang data : 13 bits
Header : tidak ada
Format data : G4 G3 G2 G1 G0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 S Jumlah kombinasi alamat : 2x2³x2 = 32
Jumlah kombinasi perintah = 2³x2³x2 = 128
Keterangan : G = Group bits (kelompok) berjumlah 5 C = Commond bits (perintah)berjumlah 7 S = Stop bit berjumlah 1
Data lengkap kode alamat/kelompok dari perintah RC5 dapat dilihat pada (Philips, 1997 dan Rigby, 1992).
3.7 Pengujian Rangkaian Sensor Infra Red
LED indikator pada rangkaian penerima tidak menyala dan tegangan output dari rangkaian ini sebesar 4,9 volt.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan cara menghubungkan rfangkaian ini dengan rangkaian mikrokontroler Atmega8535, dan memberikan program tertentu pada mikrokontroler Atmega8535. Untuk mendeteksi adanya sinyal yang dikirimkan oleh rangkaian sensor infra red, maka mikrokontroler harus diprogram untuk dapat mengecek sinyal apa yang dikirimkan oleh sensor. Jika sinyal yang dikirimkan adalah sinyal high (1), berarti benda dihadapannya berwarna hitam, namun jika sinyal yang dikirimkan adalah sinyal low, maka ini berarti benda dihadapannya berwarna putih.
3.8 Seven Segmen
Seven segmen merupakan komponen elektronika yang banyak digunakan untuk menampilkan angka. Seven segmen ini sebenarnya merupakan LED yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk suatu pola tertentu, dimana jika LED –LED tersebut dinyalakan dengan kombinasi tertentu, maka akan terbentuk suatu angka tertentu.
seven segmen mempunyai 7 buah segmen ditambah 1 segmen yang berfungsi sebagai desimal point. Gambar susunan dari seven segmen ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Segmen yang atas disebut segmen a, segmen sebelah kanan atas disebut segmen b, dan seterusnya sesuai gambar di atas. Dp merupakan singkatan dari desimal point.
Seven segmen ada 2 tipe, yaitu common anoda dan common katoda. Pada seven segmen tipe common anoda, anoda dari setiap LED dihubungkan menjadi satu kemudian dihubungkan ke sumber tegangan positip dan katoda dari masing- masing LED berfungsi sebagai input dari seven segmen, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar (A) konfigurasi seven segmen tipe common anoda
Sesuia dengan gambar di atas, maka untuk menyalakan salah satu segmen, maka katodanya harus diberi tegangan 0 volt atau logika low. Misalnya jika segmen a akan dinyalakan, maka katoda pada segmen a harus diberi tegangan 0 volt atau logika low, dengan demikian maka segmen a akan menyala. Demikian juga untuk segmen lainnya.
Pada seven segmen tipe common katoda, kaoda dari setiap LED dihubungkan menjadi satu kemudian dihubungkan ke ground dan anoda dari masing- masing LED berfungsi sebagai input dari seven segmen, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini :
SEVEN_SEG_DISPLAY
Sesuai dengan gambar di atas, maka untuk menyalakan salah satu segmen, maka anodanya harus diberi tegangan minimal 3 volt atau logika high. Misalnya jika segmen a akan dinyalakan, maka anoda pada segmen a harus diberi tegangan minimal 3 volt atau logika high, dengan demikian maka segmen a akan menyala. Demikian juga untuk segmen lainnya.
3.8.1 Perancangan Rangkaian Display
Setiap penekanan pada tombol password, nilainya kan ditampilkan ke display. Rangkaiannya adalah sebagai berikut :
Gambar 3.12 Rangkaian Display Seven Segmen
Dengan menghubungkan P3.0 dengan IC serial to paralel (IC 4094), maka data serial yang dikirim akan diubah menjadi data paralel. Kemudian IC 4094 ini dihubungkan dengan seven segmen agar data tersebut dapat ditampilkan dalam bentuk angka. Seven segmen yang digunakan adalah aktip low, ini berarti segmen akan hidup jika diberi data low (0) dan segmen akan mati jika diberi data high (1).
Untuk menampilkan angka pada seven segmen, maka data yang harus diberikan adalah sebagai berikut:
• Untuk menampilkan angka nol, data yang harus dikirim adalah 20h
• Untuk menampilkan angka satu, data yang harus dikirim adalah 0ech
• Untuk menampilkan angka dua, data yang harus dikirim adalah 18h
• Untuk menampilkan angka tiga, data yang harus dikirim adalah 88h
• Untuk menampilkan angka empat, data yang harus dikirim adalah 0c4h
• Untuk menampilkan angka lima, data yang harus dikirim adalah 82h
• Untuk menampilkan angka enam, data yang harus dikirim adalah 02h
• Untuk tampilan kosong (tidak ada nilai yang tampil), data yang
harus dikirim adalah 0ffh
