TERHADAP PENGUJIAN DIODA, KAPASITOR,
IC 741, IC 555 DAN CONTINUITY
TUGAS AKHIR
PILIYANTI
052408096
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERANCANGAN ALAT PENGUJI KOMPONEN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DAN APLIKASINYA
TERHADAP PENGUJIAN DIODA, KAPASITOR, IC 741, IC 555 DAN CONTINUITY
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
PILIYANTI 052408096
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul : PERANCANGAN ALAT PENGUJI KOMPONEN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DAN APLIKASINYA TERHADAP PENGUJIAN DIODA, KAPASITOR, IC 741, IC 555 DAN CONTINUITY
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : PILIYANTI
Nomor Induk Mahasiswa : 052408096
Program Studi : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juni 2008
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Program Studi D3 FIN Pembimbing
Drs. Syahrul Humaidi, MSc. Drs. Kerista Sebayang, MS.
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PENGUKUR JARAK ULTRASONIK SRF02 DENGAN PENGENDALI MIKROKONTROLER AT89S52
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2008
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimah kasih kepada: Bapak Drs. Kerista Sebayang, MS. selaku dosen pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Fisika Bapak DR. Marhaposan Situmorang dan Ibu Dra. Justinon, Msi, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Semua dosen dan pegawai di FMIPA USU serta rekan – rekan FIN stambuk 2005, khususnya Laidy Diana Br Ginting, Afniza, Linda Romaito, Sri Rahayu, Sulvina Maulin, Demi Syahputri, Aisyahni yang telah membantu dan memberikan semangat pada penulis untuk menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
Ucapan terima kasih yang tidak terlupakan untuk kedua orang tua dan keluarga penulis yang selama ini memberikan bantuan materil dan dukungan moril kepada penulis dan orang – orang terdekat penulis yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga ALLAH SWT yang akan membalasnya.
iv
ABSTRAK
vi
3.2.2 Software 8051Editor, Assembler, Simulator 40
3.2.3 Software Downloader 41
3.1.4 Diagram Alir Pemrograman 41
Bab 4 Pengujian Rangkaian 44
4.1 Pengujian Rangakaian Mikrikontroler AT89S52 44
4.2 Pengujian Rangkaian Power Supply 45
4.9 Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan 48
Bab 5 Penutup 49
Lampiran C Photo Rancangan Alat Component Tester 62
DAFTAR TABEL
Halaman
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional AT89S52 7
Gambar 2.2 Komfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 10
Gambar 2.3 Rangkaian Pewaktu Monostable 14
Gambar 2.4 Rangkaian Osilator Astable 17
Gambar 2.5 Lambang Dioda Dalam Skema Rangkaian 18
Gambar 2,6 Sirkuit Pengisian Kapasitor 21
Gambar 2.7 Pengosongan Kapasitor 22
Gambar 2.8 Timing penulisan data ke register perintah mode 4 bit
interface 25
Gambar 2.9 Timing diagram pembacaan register perintah mode 4 bit
interface 26
Gambar 2.10 Timing diagram penulisan data ke register data mode 4 bit
interface 27
Gambar 2.11 Timing diagram pembacaan data dari register data mode 4
bit interface 27
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 29
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Sistem Minimum
Mikrokontroler AT89S52 31
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Konektor yang dihubungkan dari LCD
Mikrokontroler 32
Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Konektor yang dihubungkan dari LCD ke
ABSTRAK
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Dewasa ini, alat penguji komponen sangat dibutuhkan dalam dunia elektronika,
karena sangat berperan penting dalam keberhasilan dalam membangun sebuah
rangkaian elektronika maupun untuk memperbaiki sebuah rangkaian elektronika.
Pengujian komponen secara manual akan sangat merepotkan dan memakan banyak
waktu, dengan adanya sebuah component tester maka pengujian komponen akan jauh
lebih mudah dan menghemat waktu.
Dipasaran banyak dijumpai alat penguji komponen sederhana yang biasanya
terdapat pada multitester sampai yang khusus dapat menguji semua jenis IC logic.
Tetapi pada kasus yang sederhana kebanyakan orang hanya ingin menguji beberapa
komponen penting saja. Pada laboratorium elektronika biasanya kita hanya
membutuhkan pengujian sebatas komponen dioda, kapasitor, op-amp 741, ataupun
timer 555. berangkat dari hal tersebut penulis ingin membuat sebuah “Alat Penguji
Komponen (Component Tester)” yang sederhana, component tester tersebut akan
menguji komponen seperti dioda, kapasitor, IC 741, dan IC 555.
Component tester sederhana ini akan dibuat menggunakan sebuah
dan uji dari alat tersebut dan di tambah dengan rangkaian tambahan sebagai rangkaian
pendukung untuk pengujian masing-masing komponen. Component tester tersebut
akan menguji setiap komponen berdasarkan ciri khas dari masing - masing komponen
maka kita dapat menentukan apakah komponen tersebut rusak atau tidak.
1.2Tujuan Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk:
1. Untuk mengetahui bagaimana merancang dan membuat component tester
berbasis Mikrokontroller AT89S51.
2. Untuk memahami prinsip kerja dari component tester.
3. Untuk memudahkan pekerjaan dalam bidang elektronika untuk mengetahui
komponen rusak atau tidak.
4. Sebagai persyaratan penyelesaian tugas akhir.
1.3Batasan Masalah
Pembahasan masalah dalam Tugas Akhir ini hanya mencakup masalah – masalah
sebagai berikut :
1. Komponen yang akan di uji sebatas IC 741, IC 555, dioda dan kapasitor.
2. Pendeteksian hanya sekedar mengetahui berfungsi atau tidaknya komponen
dengan menguji sifat yang umum, dengan variasi pengujian yang kompleks.
3. Pembahasan hanya mengenai perangkat keras dari alat penguji dan sofware,
3
1.4Manfaat Alat
Manfaat dari alat ini adalah untuk membantu memudahkan pekerjaan manusia dalam
bidang elektronika, dan untuk mengurangi resiko kesalahan dalam pengujian
komponen. Sehingga dapat menghemat waktu dan tenaga dalam pengoperasian.
1.5Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang dilakukan oleh penulis adalah :
1. Melakukan studi ke perpustakaan mengenai teori – teori yang berkaitan
dengan judul Tugas Akhir ini
2. Mengumpulkan dan membaca data sheet mengenai komponen yang
digunakan.
3. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing serta dosen – dosen staf
pengajar yang berkaitan dengan realisasi dibidang masing – masing.
4. Melalui pengujian alat.
1.6Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Alat Penguji
Komponen (component tester) berbasis microcontroller AT89S52, maka penulis
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 mikrokontroler AT89S52 (hardware
dan software), bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari
component tester dan komponen pendukung.
BAB 3 RANCANGAN SISTEM ALAT
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram
alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S52.
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat, penjelasan mengenai program – program yang digunakan untuk
mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan
ke mikrokontroler AT89S52.
BAB 5 PENUTUP
Bab ini merupakan penutup yang meliputi kesimpulan dari pembahasan
yang dilakukan dari Tugas Akhir ini serta saran apakah rangkaian ini
dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitnnya pada suatu
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Component Tester
Component tester adalah instrument elektronika, atau alat penguji komponen yang
dirancang khusus dengan menggunakan microcontroller AT89S52 sebagai pusat
kendali dan uji dari alat tersebut. Berbeda dengan alat penguji komponen yang sering
kita jumpai dipasaran, component tester akan menguji setiap komponen berdasarkan
ciri khas dari karakteristik komponen yang akan diujikan dengan otomatis akan
menampilkan hasil yang diinginkan. Komponen – komponen tersebut antara lain : IC
741, IC Timer 555, Dioda, Capasitor dan Continuitas.
Component tester diciptakan hanya untuk mengetahui berfungsi atau tidaknya
komponen dengan menguji sifat umum dari komponen tersebut. Dalam hal ini tidak
membahas variasai pengujian yang kompleks seperti tegangan input atau tegangan
output dari sebuah komponen. Sebagian alat penguji komponen di lakukan secara
manual, sehingga membutuhkan banyak waktu untuk menguji satu komponen, dan
tampilan yang diperoleh hanya sebatas penunjukan arah jarum. Apabila komponen
tersebut berfungsi maka jarum akan bergerak dari angka 0 ke angka berapa besar
tegangan yang dimiliki komponen tersebut, dan apabila komponen tidak berfungsi
maka jarum tidak akan bergerak sama sekali. Dengan menggunakan microcontroller,
tidaknya pada layar LCD sehingga memberikan kemudahan untuk mengetahui kondisi
/ keadaan komponen yang diujikan.
2.2Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S52
Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia
elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon menyebabkan
bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan
teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan
memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi suatu teknologi standar bagi para
desainer sistem elektronika masa kini.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya),
mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan
lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer
perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna
disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar dan rutin - rutin antarmuka perangkat
keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler,
perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan
dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih
besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk
7
2.2.1 Konstruksi AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 buah kapasitor, 1 resistor
dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 8k2 Ohm
dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini
AT89S52 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan
frekuensi maksimum 11,0592 MHz dan kapasitor 30 piko-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. ROM (Read
Only Memory) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai
dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini
dinamakan sebagai memori program. RAM (Random Access Memory) 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 berbagai jenis ROM, untuk mikrokontroler dengan program yang sudah
baku dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC
mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler
mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programable-Eraseable ROM yang
disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra
Violet Eraseable Programable ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan
9
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S52 adalah Flash
PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat
bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Programmer. Memori
data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil
saja tapi untuk banyak keperluan, memori berkapasitas 128 byte sudah cukup. Sarana
Input/Output (I/O) yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S52
mempunyai 32 jalur Input/Output. Jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1
(P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).
AT89S52 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver / Transmitter)
yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara serial. Jalur untuk komunikasi data
serial (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor
10 dan 11, sehingga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu,
clock penggerak untaian pencacah ini dapat 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/ouput parelel kalau
T0 dan T1 terpakai.
AT89S52 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya
adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini
berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak dapat dipakai sebagai jalur
input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.
Port 1 dan Port 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register
yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function
Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89S52 :
a. Kompatibel dengan produk MCS-51.
b. 8 Kbyte In-System Reprogammable Flash Memory.
c. Daya tahan 1000 kali baca/tulis.
d. Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz.
e. Tiga level kunci memori program.
f. 128 x 8 bit RAM internal.
g. 32 jalur I/O.
h. Tiga 16 bit Timer/Counter.
i. Enam sumber interupt.
j. Jalur serial dengan UART.
2.2.2 Gambar IC Mikrokontroler AT89S52
11
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S52 :
VCC (Pin 40)
Suplai tegangan 5 Volt.
GND (Pin 20)
Ground.
Port 0 (Pin 39 – Pin 32)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data
ataupun penerima kode byte pada saat flash programming Pada fungsinya sebagai I/O
biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat
diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsinya
sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up.
Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat
verifikasi program.
Port 1 (Pin 1 – Pin 8)
Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa, pada kaki ke 6, ke 7 dan ke 8 terdapat
Mosi, Miso dan Sck sebagai masukan dari ISP Programmer yang terhubung ke
komputer. Tanpa adanya port ini maka mikrokontroler tidak dapat diprogram oleh ISP
Programmer.
Port 2 (Pin 21 – pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat
mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan
mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull
up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini
Port 3 (Pin 10 – pin 17)
Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga
mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :
Tabel 2.1 Konfigurasi port 3 mikrokontroler AT89S52
Nama Pin Fungsi
P3.0 (Pin 10) RXD (Port Input Serial)
P3.1 (Pin 11) TXD (Port Output Serial)
P3.2 (Pin 12) INT0 (Interrupt 0 Eksternal)
P3.3 (Pin 13) INT1 (Interrupt 1 Eksternal)
P3.4 (Pin 14) T0 (Input Eksternal Timer 0)
P3.5 (Pin 15) T1 (Input Eksternal Timer 1)
P3.6 (Pin 16) WR (Untuk menulis eksternal data memori)
P3.7 (Pin 17) RD (Untuk membaca eksternal data memori)
RST (pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
ALE/PROG (pin 30)
Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari
alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input program
(PROG) selama memprogram Flash.
PSEN (pin 29)
Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal.
EA (pin 31)
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan
menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem di-reset. Jika
13
memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12
Volt.
XTAL1 (pin 19)
Input untuk clock internal.
XTAL2 (pin 18)
Output dari osilator.
2.3IC 741
Suatu penguat operasional atau operational amplifier sering disingkat sebagai
Op-Amp, biasa dikenal sebagai sebuah IC. IC yang sering dipakai sebagai penguat adalah
IC 741, dimana banyak transistor banyak digabungkan dalam satu kristal semi
konduktor. Dengan memakai teknologi IC banyak transistor dan komponen elektronik
lain bisa digabungkan menjadi satu komponen dengan berbagai sambungan dan sifat
tertentu yang cukup canggih. Rangkaian Op-Amp dalam IC modern merupakan
pendekatan yang baik untuk sifat Op-Amp ideal. Sifat Op-Amp ideal dapat dijelaskan
sebagai berikut :
Satu Op-Amp merupakan suatu penguat diferensial dengan penguatan yang tak
terhingga. Satu penguat diferensial adalah suatu penguat yang mempunyai dua
masukan dan voltase pada keluaran tergantung dari perbedaan potensial antara kedua
2.4IC 555
IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi
elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya
yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Isi
utama komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan
banyak transistor.
2.5.1 Rangkaian Monostable
IC ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen luar
untuk bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar (eksternal).
IC ini memang bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging) dan
pengosongan (discharging) dari kapasitor melalui resistor luar tersebut.
Untuk menjelaskan prinsip kerjanya, coba perhatikan diagram pada gambar
2.3. IC 555 dengan resistor dan kapasitor luar berikut ini. Rangkaian ini tidak lain
adalah sebuah rangkaian pewaktu (timer) monostable. Prinsipnya rangkaian ini akan
menghasilkan pulsa tunggal dengan lama waktu tertentu pada keluaran pin 3, jika pin
2 dari komponen ini dipicu. Perhatikan di dalam IC ini ada dua komparator yaitu
Comp A dan Comp B. Perhatikan juga di dalam IC ini ada 3 resistor internal R yang
besarnya sama. Dengan susunan seri yang demikian terhadap VCC dan GND,
rangkaian resistor internal ini merupakan pembagi tegangan. Susunan ini memberikan
tegangan referensi yang masing-masing besarnya 2/3 VCC pada input negatif
15
Gambar 2.3 Rangkaian pewaktu monostable
Pada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (ground atau normally low).
Transistor Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C
dari proses pengisisian (charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to
GND) yang diumpankan ke pin 2 dan lebih kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta
komparator B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya memicu transistor Q1
menjadi OFF. Jika transistor Q1 OFF akan membuka jalan bagi resistor eksternal R
untuk mulai mengisi kapasitor C (charging). Pada saat yang sama output dari pin 3
menjadi high (VCC), dan terus high sampai satu saat tertentu yang diinginkan. Sebut
saja lamanya adalah t detik, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengisi kapasitor C
mencapai tegangan 2/3 VCC. Tegangan C ini disambungkan ke pin 6 yang tidak lain
merupakan input positif comp A. Maka jika tegangan 2/3 VCC ini tercapai,
komparator A akan men-reset flip-flop dan serta merta transistor internal Q1 menjadi
ON kembali. Pada saat yang sama keluaran pin 3 dari IC 555 tersebut kembali
2.5.2 Rangkaian Astable
Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan
mengubah susunan resistor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut.
Ada dua buah resistor R dan R serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan. a b
Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri
berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya.
Pada saat power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui
resistor Ra dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini
tercapai, dapat dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop
dan seterusnya membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resistor Rb seolah
dihubung singkat ke ground sehingga kapasitor C membuang muatannya
(discharging) melalui resistor Rb. Pada saat ini keluaran pin 3 menjadi 0 (GND).
Ketika discharging, tegangan pada pin 2 terus turun sampai mencapai 1/3 VCC.
Ketika tegangan ini tercapai, bisa dipahami giliran komparator B yang bekerja dan
kembali memicu transistor Q1 menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali
menjadi high (VCC). Demikian seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal
osilasi pada keluaran pin3. Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator
tersebut bekerja bergantian pada tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC. Inilah
batasan untuk mengetahui lebar pulsa dan periode osilasi yang dihasilkan.
Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses pengisian kapasitor yang di isi
melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3 VCC. Diasumsikan juga t2
17
menjadi 1/3 VCC. Dengan perhitungan eksponensial dengan batasan 1/3 VCC dan 2/3
VCC maka dapat diperoleh :
t = ln(2) (R +R )C = 0.693 (R +R )C1 a b a b
dan
t = ln(2) R C = 0.693 R C 2 b b
Periode osilator adalah dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2.
Persentasi duty cycle dari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus t1/T. Jadi
jika diinginkan duty cycle osilator sebesar (mendekati) 50%, maka dapat digunakan
resistor R yang relatif jauh lebih kecil dari resistor R .a b
Gambar 2.4 Rangkaian osilator astable
Satu hal yang menarik dari komponen IC 555, baik timer aplikasi rangkaian
monostable maupun frekuensi osilasi dari rangkaian astable tidak tergantung dari
berapa nilai tegangan kerja VCC yang diberikan. Tegangan kerja IC 555 bisa
bervariasi antara 5 sampai 15 Vdc. Tingkat keakuratan waktu (timing) yang dihasilkan
tergantung dari nilai dan toleransi dari resistor dan kapasitor eksternal yang
Untuk rangkaian yang tergolong time critical, biasanya digunakan kapasitor
dan resistor yang presisi dengan toleransi yang kecil. Pada banyak nota aplikasi,
biasanya juga ditambahkan kapasitor 10 nF pada pin 5 ke ground untuk menjamin
kestabilan tegangan referensi 2/3 VCC.
2.6Dioda
Dioda merupakan alat dengan dua terminal dan terbentuk dari dua jenis
semikonduktor (silicon jenis n dan jenis p) yang tersambung. Alat ini mampu dialiri
oleh arus secara relektif mudah dalam satu arah, tetapi amat sukar dalam arah
kebalikannya.
Dalam skema rangkaian, dioda dilambangkan seperti gambar di bawah ini.
Dari lambang terlihat bahwa arah arus mempengaruhi sifat dari dioda. Satu sisi dari
dioda disebut anoda, sedangkan yang lain disebut katoda. Komponen dioda sering
berbentuk silinder kecil dan biasanya di beri lingkaran pada katoda untuk
menunjukkan posisi garis dalam lambang. Jika bentuk dioda lain dan lingkaran itu
tidak ada, posisi dari anoda dan katoda dapat diketahui dari bentuk komponen dan
informasi di buku data.
Katoda
Anoda
19
Dari penjelasan di atas, dapat dikatakan bahwa dioda melewatkan arus untuk
mengalir ke satu arah saja. Ketika anoda mendapatkan voltase yang lebih positif dari
pada katoda, maka arus dapat mengalir dengan bebas. Dalam situasi ini dikatakan
dioda dalam keadaan bias maju. Jika voltase dibalikkan, berarti katoda positif
terhadap anoda, arus tidak dapat mengalir kecuali suatu arus yang sangat kecil. Dalam
situasi ini dikatakan dioda dalam keadaan bias balik atau bias mundur. Arus yang
mengalir ketika dioda dalam keadaan bias balik disebut arus balik atau arus bocor dari
dioda dan arus yang mengalir sangat kecil sehingga dalam kebanyakan rangkaian
dapat diabaikan. Agar arus dapat mengalir ke arah maju, voltase harus sebesar 0,7 volt
pada dioda silicon dan 0,3 volt pada dioda germanium dan voltase yang lebih besar
lagi untuk LED.
2.6.1 Karakteristik operasi diode
Beberapa karakteristik operasi dioda di antaranya :
1. Tegangan maksimum terbalik yang berulang, VRRM. Jika dioda dihungkan
sedemikian rupa sehingga menyekat aliran arus, yaitu jika dioda dibiaskan secara
terbalik, maka hanya ada sedikit kebocoran arus yang dapat mengalir (beberapa
nanoAmper untuk silicon dan sampai sekitar 50uAuntuk germanium). Dalam hal
ini tegangan yang terbalik akan menyebabkan dioda tertekan secara elektris. Bila
tekanan itu terlampau besar, dioda akan berhenti bekerja, dilewatkan dan
dilenyapkan. Tegangan terbalik paling besar yang dapat diterima oleh dioda
2. Arus tetap maksimum yang dapat dialirkan ke dioda dalam arah biasa, Imaks. Besar
daya yang digunakan oleh dioda dalam hal ini adalah Vmaks Imaks. untuk dioda
silikon, Vmaks = 0,7 V dan untuk germanium Vmaks = 0,3 V, sehingga Vmaks Imaks
menunjukkan besar daya maksimum yang dapat disalurkan oleh dioda. Daya ini
dapat diperbesar dengan pendinginan buatan, seperti alat penyerap panas,
hembusan udara, dan air pendingin lewat pipa di sekitar dioda. Banyak dioda
silikon yang bekerja dengan baik pada temperatur sambungan atas 200o C, yaitu
diluar temperatur dalam yang mendekati 150o C.
Beberapa dioda, khususnya yang dipakai dalam suplay daya yang
dihaluskan, hanya dibutuhkan untuk melewatkan arus selama jangka waktu yang
singkat dalam tiap siklus. Arus ini biasanya beberapa kali lebih tinggi dari pada
arus muatan tetap. Oleh karena itu, diperlukan karakteristik operasi yang besar
untuk dioda.
2.7Capasitor
Kapasitor banyak digunakan dalam sirkit elektronik dan mengerjakan berbagai fungsi.
Pada dasarnya kapasitor merupakan alat penyimpan muatan listrik yang dibentuk dari
dua permukaan (piringan) yang berhubungan, tetapi dipisahkan oleh suatu penyekat.
Bila electron berpindah dari satu plat ke plat yang lain, akan terdapat muatan di antara
ke dua plat tersebut pada medium penyekat tadi. Muatan ini disebabkan oleh muatan
positif pada plat yang kahilangan electron dan muatan negatif pada plat yang
21
Kapasitor dapat dibentuk di manapun asalkan kondisi di atas dapat terpenuhi.
Dengan kata lain kapasitor dapat dibuat berdasarkan cara ini dan kapasitor yang tidak
diharapkan juga dapat ditemukan di tempat-tempat tertentu, seperti pada dua jalur
kabel terpisah yang bekerja sama atau pada pertemuan alat semikonduktor.
2.7.1 Karakteristik operasi tegangan
Karakteristik operasi tegangan merupakan salah satu hal yang terpenting dalam
kapasitor karena memberitahukan besar tegangan maksimum yang dapat diberikan di
antara plat kapasitor tanpa memutuskan hubungan dielektris lewat penyekat.
Karakteristik kapasitor juga searah, dengan kata lain sebuah kapasitor 200 V dapat
dialiri tegangan DC sebesar 200 V.
2.7.2 Pengisian dan pengosongan kapasitor
Kapasitor dapat diisi oleh suplay DC lewat register yang memadai, seperti yang
terlihat pada gambar dibawah ini. ketika saklar ditutup, tegangan VS akan
menyebabkan arus mengalir kedalam salah satu sisi kapasitor dan keluar dari sisi yang
lain. Arus ini tidak tetap karena adanya penyekat dielektris, sehingga arus menurun
ketika muatan pada kapasitor meninggi, sampai vC = VS ketika I = 0.
Pengosongan kapasitor mirip dengan pengisian kapasitor, yaitu dengan
dihilangkannya supply, sirkit kapasitor-resistor menjadi terhubung singkat, seperti
yang terlihat pada gambar dibawah ini. ketika saklar ditutup, arus mengalir dari salah
satu sisi kapasitor yang mengandung muatan dan kembali ke sisi yang lain. Ketika vC
turun sampai nol, arus juga menghilang.
S
+
- C
R
Gambar 2.7 Pengosongan kapasitor
2.8Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632
M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris
dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel
terakhir adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam Modul M1632 yang
dikeluarkan oleh Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya.
HD44780 sebetulnya merupakan mikrokontroler yang dirancang khusus untuk
mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning
pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler
/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning
pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data
yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang
23
2.8.1 Kaki – kaki Modul M1632
Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan mikrokontroler, perlu
diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut.
a. Kaki 1 (GND)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan
untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran
hitachi, kaki ini adalah VCC)
b. Kaki 2 (VCC)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD
(khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND)
c. Kaki 3 (VEE/VLCD)
Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras
mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.
d. Kaki 4 (RS)
Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke
register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah,
logika dari kaki ini adalah 0.
e. Kaki 5 (R/W)
Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul
f. Kaki 6 (E)
Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini
diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data.
g. Kaki 7-14 (D0-D7)
Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data
sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan
data.
h. Kaki 15 (Anoda)
Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt
(hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight).
i. Kaki 16 (Katoda)
Tegangna negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632
yang memiliki backlight).
2.8.2 Akses ke Register
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, HD44780 yang menjadi pengendali modul
M1632 mempunyai dua buah register, yaitu register data dan register perintah. Berikut
ini akan dijelaskan bagaimana proses terjadinya penulisan maupun pembacaan data
dari kedua register ini.
a. Penulisan Data ke Register Perintah
Penulisan data ke register perintah digunakan untuk memberikan
perintah-perintah pada Modul M1632 sesuai dengan data-data yang dikirimkan ke
25
perintah menggunakan mode 4 bit interface. Kondisi RS berlogika 0
menunjukkan akses data ke register perintah. R/W berlogika 0 menunjukkan
proses penulisan data akan dilakukan. Nibble tinggi (bit 7 sampai bit 4)
terlebih dahulu dikirimkan dengan diawali pulsa logika 1 pada E Clock,
kemudian nibble rendah (bit 3 sampai bit 0) dikirimkan dengan diawalai pulsa
logika 1 pada E Clock lagi.
Gambar 2.8 Timing penulisan data ke register perintah mode 4 bit Interface
Built In Routine
Kirim_Perintah EQU 433H
...
Lcall Kirim_Perintah
b. Pembacaan Data dari Register Perintah
Proses pembacaan data dari register perintah ini digunakan untuk membaca
status sibuk M1632 dan addres counter saja. RS diatur pada logika 0 untuk
akses ke register perintah dan R/W diatur pada logika 1 yang menunjukkan
proses pembacaan data. Empat bit nibble tinggi dibaca dengan diawali pulsa
logika 1 pada E Clock dan kemudian 4 bit nibble rendah dibaca dengan
Gambar 2.9 Timing diagram pembacaan register perintah mode 4 bit
interface
c. Penulisan Data ke Register Data
Penulisan data ke register data digunakan dalam proses penulisan data karakter
yang akan ditampilkan ke LCD (DDRAM) atau proses penulisan data pola
karakter ke CGRAM.
Proses diawali dengan adanya logika 1 pada RS yang menunjukkan
akses ke register data. Kondisi R/W diatur pada logika 0 yang menunjukkan
proses penulisan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dikirim
dengan diawali dngan pulsa logika 1 pada sinyal E Clock dan kemudian diikuti
4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang jugan diawali pulsa logika 1 pada
27
Gambar 2.10 Timing diagram penulisan data ke register data mode 4 bit
interface
d. Pembacaan Data ke Register Data
Pembacaan data dari rd dilakukan untuk membaca kembali data yang tampil
pada LCD. Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang
menunjukkan adanya akses ke rd . Kondisi R/W diatur pada logika tinggi yang
menunjukkan adanya proses pembacaan data. Data 4 bit nibble (bit 7 hingga
bit 4) dibaca dengan diawali adanya pulsa logika 1 pada E Clock dan
dilanjutkan dengan data 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga
diawali dengan pulsa logika 1 pada E Clock.
2.8.3 Struktur Memori LCD
Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk
menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Setiap
jenis memori mempunyai fingsi-fungsi tersendiri.
a. DDRAM
DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada.
Contohnya, karakter “A” atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil
pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut
ditulis di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom
pertama dari LCD.
b. CGRAM
CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan
bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori
akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karaktr akan hilang.
c. CGROM
CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan pola
tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna
tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen, pola karakter
BAB 3
RANCANGAN SISTEM ALAT
3.1Perangkat Keras
3.1.1 Diagram Blok Rangkaian
Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan
pada gambar berikut ini:
Microcon
Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian
Pengujian IC 741 : IC 741 akan meneruskan sinyal input ke output, jika sinyal
input yang diberikan mikrokontroler diteruskan ke output maka IC dalam kondisi
Pengujian IC Timer 555 : IC 555 akan membangkitkan pulsa jika diberi pulsa
trigger. Pulsa yang dibangkitkan akan dibaca oleh mikrokontroler sebagai tanda
bahwa IC 555 dalam kondisi baik, begitu juga sebaliknya jika tidak membangkitkan
pulsa maka IC dalam keadaan rusak.
Pengujian dioda : memeriksa bias maju dan bias balik dari suatu dioda. Jika
arus mengalir dari anoda ke katoda, dioda tersebut dalam keadaan bias maju sehingga
arus dapat mengalir dengan bebas. Keadaan diatas menunjukkan bahwa dioda dalam
kondisi baik, dan sebaliknya jika arus mengalir dari katoda ke anoda, dioda tersebut
dalam keadaan bias balik sehingga arus yang mengalir sangat kecil, keadaan ini
menunjukkan dioda dalam kondisi rusak (bocor).
Pengujian kapasitor : kapasitor yang di uji adalah kapasitor elektrolit (
Elektrolyte Capasitor). Kapasitor yang di uji di rangkai ke rangkaian Timer 555, jika
pada saat kapasitor yang di uji menghasilkan sinyal maka kapasitor tersebut dalam
kondisi baik dan sebaliknya jika tidak kapasitor tersebut sudah rusak.
Pengujian continuitas : jika sebuah jalur menghantarkan sinyal listrik, maka
jalut tersebut dalam keadaan tidak rusak, dan sebaliknya jika jalur tersebut tidak
menghantarkan sinyal listrik maka jalur tersebut dalam keadaan rusak.
Komponen – komponen yang di ujikan seperti IC 741, IC 555, Kapasitor dan
Dioda dihubungkan pada blok rangkaian tester komponen yang kemudian
dihubungkan ke mikrokontroler AT89S52, terkecuali kontinuitas yang terhubung
langsung ke mikrokontroler. Dengan menekan tombol komponen yang akan di uji
31
yang menampilkan hasil pengujian komponen tersebut. Sedangkan pada pengujian
kontinuitas mikrokontroler mengaktifkan buzzer dan kemudian hasilnya ditampilkan
pada display LCD.
3.1.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S52
Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum mikrokontroler AT89S52 dapat
dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.2 Rangkaian skematik sistem minimum mikrokontroler AT89S52
Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 11,0592 MHz dan dua buah kapasitor
30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler AT89S52 dalam
mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif
sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat
juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya
akses ke memori program eksternal. Karena fungsi tersebut maka Port 0 dihubungkan
dengan resistor array. Jika mikrokontroler tidak menggunakan memori eksternal,
maka penggunaan resistor array tidak begitu penting. Selain digunakan untuk fungsi
diatas resistor array digunakan sebagai pull up.
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck,
Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai
konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah
dihubungkan ke komputer melalui port paralel. Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan
Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 40 dan 20. Apabila terjadi
keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman
mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa
merespon.
3.1.3 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Rangkaian skematik LCD (liquid Crystal Display) dapat dilihat pada gambar dibawah
ini.
33
3.1.4 Rangkaian Power Supply
Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.5 Rangkaian skematik power supply
Rangkaian power supply berfungsi untuk mensupplay arus dan tegangan ke
seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran,
yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh
rangkaian kecuali rangkaian ADC, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk
mensupplay tegangan ke rangkaian ADC, karena rangkaian ADC memerlukan
tegangan input sebesar 12 volt agar tegangan referensinya stabil.
Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC
menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan
dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF.
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 kekurangan arus pada rangkaian, sehingga
regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang
3.1.5 Rangkaian Buzzer
Gambar 3.6 Rangkaian buzzer
3.1.6 Rangkaian Keypad
35
3.1.7 Rangkaian Capasitor Test
Gambar 3.8 Rangkaian test capasitor
3.1.8 Rangkaian Test IC 741 dan IC 555
3.2 Perangkat Lunak
3.2.1 Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S52 adalah
bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa
ini hanya ada 51 instruksi, antara lain yaitu :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register
tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.
Contoh pengisian nilai secara langsung
MOV R0,#20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanda # se but adalah nilai.
n nilai secara tidak langsung
MOV 20h,#80h
MOV R0,20h
njukkan bahwa bilangan tersebut adalah
2.
tah untuk
den n 1 dan lompat jika hasil
belum nol. Contoh ,
belum bilangan menunjukkan bahwa bilangan terse
Contoh pengisia
... ...
Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20
Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menu
alamat.
Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perin
mengurangi nilai register tertentu ga
pengurangannya
MOV R0,#80h
37
... DJNZ R0,Loop
0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan
erintah pada baris berikutnya.
3. struksi ACALL
Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :
...
e alamat tertentu. Contoh,
...
6. struksiJB (Jump if bit)
Instruk erintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
berlogika high (1). Contoh,
.0,Loop
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin
pemanggil setelah instruksi ACALL di
ACALL TUNDA ...
Instruksi JMP (Jump)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat k
7. Instruk f Not bit)
k lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
Loop:
8. If Not Equal)
membandingkan nilai dalam suatu register
ontoh,
...
ai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin
aka program akan melanjutkan
tnya..
Instruksi ini merupakan perintah untu
dimaksud berlogika Low (0). Contoh,
JNB P1.0,Loop
...
Instruksi CJNE (Compare Jump
Instruksi ini berfungsi untuk
dengan suatu nilai tertentu. C
Loop:
CJNE R0,#20h,Loop
...
Jika nil
Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,m
instruksi selanju
9. InstruksiDEC (Decreament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang
dimaksud dengan 1. Contoh,
MOV R0,
...
DEC R0 R0 = R0 – ...
10. InstruksiINC (Increament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang
dimaksud dengan 1. Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h ...
INC R0 R0 = R ...
39
3.2.2 Software 8051Editor, Assembler, Simulator
Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah
editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator. Tampilannya seperti di bawah ini.
Gambar 3.10 8051Editor, Assembler, Simulator
Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble
an
erintah atau
ampai tidak ada pesan kesalahan lagi.
Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke
alam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.
ilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroler.
(di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika
masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulis
p ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu
s
d
3.2.3 Software Downloader
r 3.11 ISP- Flash programmer 3.a
Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil
file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk
mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroller.
.2.4 Diagram Alir Pemrograman
Alat ini dirancang untung m enjalankannya,
alat ini me ke dalam
IC tersebut dan hasil dari ilkan pada LCD. Diagram alir
dari program yang akan dibua
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan
software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet.
Tampilannya seperti gambar di bawah ini
Gamba
3
enguji komponen yang diujikan. Untuk m
nggunakan mikrokontroler AT89S52 yang telah diisikan program
pengujian komponen ditamp
41
Gambar 3.12 Diagram alir pemograman
Keterangan diagram alir pemrograman :
- Pertama-tama program dirancang untuk inisialisasi port, inisialisasi port berfungsi
untuk mendefenisikan pin-pin I/O mikrokontroler yang akan digunakan dalam
rangkaian.
- Set LCD, berfungsi untuk mengaktifkan prosedur fungsi dari LCD.
- Setelah inisialisasi dan pengesetan LCD sebagai display selesai maka dilanjutkan ke
program utama. Program utama ialah men-scan urutan keypad yang akan ditekan
secara terus menerus.
- Apabila tombol 1 yang ditekan maka program akan melaksanakan prosedur
- untuk pengetesan IC Timer 555, apabila tidak lanjutkan scan tombol berikutnya.
- Apabila tombol 2 yang ditekan maka program akan melaksanakan prosedur untuk
pengetesan IC 741, apabila tidak lanjutkan scan tombol berikutnya.
- Apabila tombol 3 yang ditekan maka program akan melaksanakan prosedur untuk
pengetesan dioda, apabila tidak lanjutkan scan tombol berikutnya.
- Apabila tombol 4 yang ditekan maka program akan melaksanakan prosedur untuk
pengetesan kapasitor, apabila tidak lanjutkan scan tombol berikutnya.
- Apabila tombol 5 yang ditekan maka program akan melaksanakan prosedur untuk
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S52 telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program sederhana pada mikrokontroller AT89S52. Programnya adalah sebagai
berikut:
Program ini ditujukan untuk menghidupkan LED yang terhubung pada P2.7,
dan kemudian mematikannya kembaliselama selang waktu tertentu secara terus
menerus. Perintah Setb P2.7 akan menjadikan P2.7 berlogika high, yang menyebabkan
transistor aktif, sehingga LED menyala. Perintah acall tunda akan menyebabkan LED
ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P2.7 akan menjadikan P2.7 berlogika low
yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga LED akan mati. Perintah Acall
tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop
kalip. Jika program tersebut diisikan, kemudian nyala LED terlihat kelap – kelip maka
rangkaian tersebut telah bekerja dengan baik.
4.2Pengujian Rangkaian Power Supply
Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi
12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah
dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. 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. Jika LED menyala maka rangkaian power supply bekerja
dengan baik.
4.3Pengujian Rangkaian Penguji IC 555 dan IC 741
Pengujian IC 741 dan timer 555 menggunakan karakter dari fungsi masing-masing IC.
Pada pengujian timer 555 rangkaian penguji menggunakan prinsip IC timer 555
sebagai multivibrator astabil, kaki reset (pin 4) dan kaki output (pin 3) dihubungkan
ke mikrokontroler. Pada saat pengujian IC maka IC 555 akan menghasilkan pulsa dan
bila di reset maka pulsa akan berhenti sementara, jika IC 555 dapat melalui uji
tersebut maka IC dinyatakan masih baik. Bila IC tidak merespon seperti yang
diinginkan maka IC dinyatakan rusak.
Pada pengujian IC 741 menggunakan prinsip penguatan dengan feedback, jadi
46
mengeluarkan sinyal. Apabila IC 741 dapat melalui uji ini maka IC 741 sudah dapat
dinyatakan baik. Apabila IC 741 tidak dapat melalui serangkaian uji coba ini maka IC
dinyatakan rusak.
Pada rangkaian uji IC 741 dan Timer 555 ini IC akan diletakkan pada socket
masing-masing IC dan hasil pengujian dari IC ini akan ditampilkan ke LCD. Apabila
IC berfungsi dengan baik maka tampilan di LCD akan menunjukkan bahwa IC baik,
apabila IC rusak pada LCD juga diterakan bahwasannya IC telah rusak.
4.4Pengujian Rangkaian Penguji Kapasitor
Pengujian rangkaian kapasitor menggunakan IC Timer 555 sebagai penguji, kita
ketahui bahwasannya untuk membuat output pulsa pada rangkaian timer 555
dibutuhkan kapasitor elektrolit sebagai salah satu komponennya dan apabila kapasitor
tersebut tidak ada maka pulsa keluaran tidak ada. Maka pada rangkaian ini kapasitor
elektrolit akan diuji pada Cap Test dan konektor INCAP dan OUTCAP akan
dihubungkan ke mikrokontroler sebagai pemicu pada INCAP dan pada OUTCAP
mikrokontroler akan membaca apakah ada pulsa atau tidak. Apabila ada pulsa maka
kapasitor baik dan jika tidak ada pulsa maka kapasitor rusak.
4.5 Pengujian Rangkaian Buzzer
Rangkaian buzzer adalah rangkaian indikator untuk mengetahui pengujian kontinuitas
berjalan dengan baik atau tidak. Apabila kontinuitas berjalan dengan baik maka
4.6Pengujian Rangkaian Keypad
Rangkaian keypad berfungsi untuk memilih opsi pengujian yang akan dilakukan.
Rangkaian ini dirancang dengan rancangan “active low”, jadi apabila tombol ditekan
maka sinyal yang sampai ke mikrokontroller adalah “low” atau 0 Volt. Rangkaian ini
bekerja dengan baik.
4.7Pengujian Rangkaian Dioda
Pengujian dioda menggunakan probe yang dihubungkan langsung dengan
mikrokontorler, probe yang digunakan menggunakan dua buah yang pertama
dihubungkan ke Port 0.6 dan yang satu lagi dihubungkan dengan ground. Pengujian
dioda berdasarkan prinsip panjar maju dan panjar mundur dari dioda, apabila arus
mengalir pada saat panjar maju dan tidak mengalir pada panjar mundur maka dioda
baik dan apabila arus mengalir pada panjar maju ataupun mundur maka dioda rusak.
4.8Pengujian Continuity test
Continuity test merupakan tes yang digunakan untuk mengetahui apakah sebuah
media merupakan penghantar dengan hambatan kecil atau tidak, dan bisa juga
digunakan untuk mengetahui apakah suatu kabel putus atau tidak. Prinsip dari yang
digunakan dalam continuity test ini adalah dengan memanfaatkan mikrokontroler
sebagai pendeteksi apakah pin terhubung ke ground atau tidak (active low).
Pada alat ini pin 7 pada port 0 dihubungkan ke sebuah probe dan probe yang
48
bersentuhan maka Port 0.6 akan terhubung ke ground dan menyebabkan pin tersebut
aktif. Penentuan active low atau active high ditentukan melalui program. Contoh :
Awal:
JNB P0.6, mulai Jmp awal
Mulai: ………
Pada program di atas prosedur dimulai dengan men-scan pin 7 di port 0
dengan perintah JNB P0.6 (JNB = Jump if not bit), perintah ini akan mendeteksi
apakah port dalam kondisi low (terhubung ke ground) atau tidak apabila ya maka akan
melompat ke prosedur mulai dan jika tidak akan menjalankan perintah dibawahnya
JMP awal (JMP = Jump) dan akan melompat ke prosedur awal yang berarti akan
melakukan scan kembali. Jika kita hendak memfungsikan ke active high (terhubung
ke Vcc) maka JNB diganti dengan perintah JB (Jump if bit).
4.9Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan
Secara kesuluruhan rangkaian sudah berjalan dengan baik dan pengujian sudah
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini.
Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :
1. Penggunaan prinsip sederhana untuk IC timer 555 sebagai multivibrator astabil
dapat dimanfaatkan untuk prosedur pengetesan IC tersebut.
2. Penggunaan prinsip sederhana untuk IC 741 sebagai penguat dengan feedback
dapat dimanfaatkan untuk prosedur pengetesan rusak atau tidaknya IC
tersebut.
3. Dengan memanfaatkan karakteristik panjar maju dan mundur dari dioda
penulis dapat membuat prosedur pengetesan rusak atau tidaknya dioda
tersebut.
4. Tes kontinuitas hanya memanfaatkan keadaan “active low” yang diumpankan
ke mikrokontroler.
5. Mikrokontroler AT89S52 dengan instruksinya ternyata sudah dapat membuat
50
5.2 Saran
1. Penulis berharap karya penulis ini dapat dikembangkan lebih jauh lagi
sehingga menjadi alat uji yang handal dan mempunyai kemampuan uji untuk
berbagai komponen.
2. Agar sistem atau rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ni
dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindung sehingga
penggunaaannya lebih efektif.
3. Alangkah baiknya jika alat ini dimanfaatkan dan diisolasikan kegunaannya
dikalangna mahasiswa, guna mengembangkan teknologi dan inovasi
DAFTAR PUSTAKA
Biocher, Richard. 2004. Dasar Elektronika. Yogyakarta: ANDI.
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media komputindo.
Wollard, Barry. G. 2003. Elektronika Praktis. Terjemahan H Kristono. Jakarta: Pradnya Paramita.
http://uneg-unegku.blogspot.com/2006/06/IC-timer-555.html. Diakses tanggal 2 Mei, 2008.
http://www.atmel.com/literature. diakses tanggal 2 mei, 2008.
http://www.national.com. Diakses tanggal 5 mei, 2008.
