PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT(NURSE CALL) PADA RUMAH SAKIT BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DENGAN
TAMPILAN LCD TUGAS AKHIR
ANDY U.A.SIMANULLANG 092408029
PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2012
PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT(NURSE CALL) PADA RUMAH SAKIT BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DENGAN
TAMPILAN LCD
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya
PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL
PERAWAT(NURSE CALL) PADA RUMAH SAKIT
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DENGAN
TAMPILAN LCD
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Tugas Akhir adalah hasil kerja saya
sendiri,kecuali bebarapa kutipan dari ringkasan masing-masing
disebutkan sumbernya.
Medan,24 juli 2012
(Andy U.A.Simanullang)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karuniaNya sehinga laporan Tugas Akhir ini dengan judul “PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT(NURSE CALL) PADA RUMAH SAKIT BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DENGAN TAMPILAN LCD
“, dapat diselesaikan dengan baik.
Laporan ini disusun sesuai dengan percobaan-percobaan yang dilakukan dan disesuaikan dengan literatur yang ada ,baik dari buku penunjang maupun internet, sehingga berguna bagi semua orang yang akan memperoleh informasi laporan ini.
Dalam penulisan laporan ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada:
• Ibu Dr.Marpongahtun,M.sc selaku PD-1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Ibu Dr.Susilawati,M.Si selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Bapak Junaidi Ginting.M.Si selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik.
• Seluruh Dosen/Staff pengajar pada Program Studi D3 Fisika Instrumentasi.
• Buat Bapak (R.Simanullang) tersayang dan Mama (R.Manurung) tersayang yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materi, yang sangat membantu penulis dalam mengerjakan laporan ini.
• Buat Kakak aku (Melisa Simanullang),dan adek ku (Ingot Edy suranta Simanullang) yang telah memberikan motivai bagi penulis.
Instrumentasi khususnya stambuk 2009 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang turut mendukung dan memberi masukan, sehingga laporan proyek ini dapat diselesaikan dengan baik.
• Buat teman-teman satu kos ku Sony Togatorop yang telah memberikan penulis semangat dan masukan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Dalam rancangan alat ini masih terdapat hal-hal yang perlu disempurnakan. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif bagi rakitan proyek ini sehingga menjadi peralatan yang lebih sempurna dan modern bagi dunia sains dan teknologi.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang membantu dalam menyelesaikan laporan proyek ini. Semoga Tuhan selalu memberkati.
Medan, Juni 2012
Abstrak
Kajian ini bertujuan untuk merancang pemanggil perawat.Pada saat ini telah banyak
dibuat alat untuk merancang alat pemanggil perawat di rumah sakit yang lebih efisien
penggunaannya.Rancangan ini dikembangkan dengan menggunakan AT89S52
sebagai tempat memperoses data dan mengendalikan system yang ada.Dengan
meletakan tombol tombol yang ada yang kemudian ditempatkan kedalam ruangan
ruangan yang ada,yang dimana tombol berfungsi membedakan ruang mana yang
ditekan.yang dimana keluarannya dapat dilihat di LCD,sehingga dapat dilihat oleh
perawat yang sedang berjaga.Kemudian disempurnakan dengan Buzzer sebagai
penanda suara dengan menggunakan relay sebagai pengatur bunyi.
DAFTAR ISI
halaman
KATA PENGANTAR……….. i
ABSTRAK………. ii
DAFTAR ISI……….. iv
DAFTAR TABEL………. v
DAFTAR GAMBAR………. vi
BAB I. PENDAHULUAN……… 1
1.1Latar Belakang Masalah……… 1
1.2Rumusan Masalah………. 2
1.3Tujuan Penulisan………. 3
1.4Batasan Masalah ……… 3
1.5Sistematika Penulisan………... 4
BAB II. LANDASAN TEORI……… 6
2.1 Mikrokontroler AT89S52………. 6
2.1.1.Gambaran Umum………... 6
2.1.2.Karakteristik Mikrokontroler AT89S52……… 10
2.2 Komponen Pendukung……… 16
2.2.1.Resistor………. 16
2.2.2.Fixed Resistor………... 16
2.2.3.Variable Resistor……….. 18
2.2.4.Kapasitor……….. 21
2.2.4.1.ELCO……… 24
2.2.4.2.Ceramic Capasitor………. 25
2.2.4.3.Nilai kapasitor………... 25
2.2.4.4.Transistor……….. 26
2.2.5.Dioda………... 29
2.2.5.1.Karakteristik Dioda………... 27
2.2.5.2.Penyearah Dioda………... 30
2.3 Software 8051,Assembler,Simulator………... 32
BAB III.PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN… 33 3.1.Diagram Blok……… 33
3.2. Rangkaian Power supplay……… 34
3.3Rangkaian AT89S52……….. 35
3.4.Rangkaian Tombol……… 36
3.5.Display………. 37
3.6.Rangkaian Relay……… 41
BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM……… 44
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya……… 44
4.2. Pegujian Rangkaian mikro.AT89S52……….. 45
4.3. Pengujian Rangkaian Relay………….……….. 48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN……… 51
5.1 Kesimpulan………. 51
5.2 Saran……… 53
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1. Kapasitas Memori Mikro AT89S52……… 8
Tabel 2.2. Tabel gelang resistor……… 17
Tabel 2.3.Tabel Nilai kapasitor………..25
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Konfigurasi kaki pada AT89S52……… 10
Gambar 2.2. Resistor karbon……..………. 17
Gambar 2.3. Potensiometer……….……… 19
Gambar 2.6. ELCO……….……… 23
Gambar 2.7.Kapasitor……… 24
Gambar 2.9. Dioda……….……….. 30
Gambar 2.11.Asembler IDE……… 31
Gambar 3.1.Diagram Blok……… 32
Gambar 3.2. Rangkaian Power Supplay……….……… 33
Gambar 3.3. Rangkaian Mikro AT89S52……….. 34
Gambar 3.4.Rangkaian Tombol Menu ……….. 35
Gambar 3.5.Gambar LCD 2x 16……….. 38
Gambar 3.6.Peta memori LCD……….. 39
Gambar 3.7.Rangkaian Relay……… 40
Gambar 4.1.Letak titik Test poin……… 43
Gambar 4.2.Rangkaian pengujian AT89S52……….. 44
Abstrak
Kajian ini bertujuan untuk merancang pemanggil perawat.Pada saat ini telah banyak
dibuat alat untuk merancang alat pemanggil perawat di rumah sakit yang lebih efisien
penggunaannya.Rancangan ini dikembangkan dengan menggunakan AT89S52
sebagai tempat memperoses data dan mengendalikan system yang ada.Dengan
meletakan tombol tombol yang ada yang kemudian ditempatkan kedalam ruangan
ruangan yang ada,yang dimana tombol berfungsi membedakan ruang mana yang
ditekan.yang dimana keluarannya dapat dilihat di LCD,sehingga dapat dilihat oleh
perawat yang sedang berjaga.Kemudian disempurnakan dengan Buzzer sebagai
penanda suara dengan menggunakan relay sebagai pengatur bunyi.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Dalam kurun waktu singkat perkembangan teknologi melaju dengan sangat
pesat. Perkembangan teknologi ini merupakan hasil kerja dari rasa ingin tahu manusia
terhadap suatu hal yang pada akhirnya diharapkan akan mempermudah manusia.
Dengan pesatnya laju perkembangan teknologi tersebut banyak bermunculan alat-alat
canggih yang dapat bekerja secara otomatis.
Dalam bidang industry, perlahan-lahan peralatan manual mulai digantikan
dengan peralatan elektronik yang dapat bekerja secara otomatis. Sebagai contoh pada
rumah sakit modern sekarang ini ketika pasien rumah sakit tersebut mebutuhkan
bantuan cukup dengan menekan tombol pemanggil yang ada pada ruangan tersebut.
Untuk merancang sebuah peralatan yang cerdas dan dapat bekerja secara
otomatis tersebut, dibutuhkan sebuah alat/komponen yang dapat menghitung,
mengingat dan mengambil pilihan. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah computer
(PC), namun tidaklah efisien jika harus menggunakan computer hanya untuk
keperluan tersebut diatas. Untuk itu computer dapat digantikan dengan sebuah
terdapat sebuah flash memori yang dapat dibaca/tulis sampai 1000 kali, sehingga
biaya pengembangan menjadi murah karena dapat dihapus kemudian diisi kembali
dengan program lain sesuai dengan kebutuhan.
Salah satu alat otomatis yang sering dignakan adalah nurse call, dimana nurse
call ini akan menyampaikan suatu perintah secara otomatis jika ada orang yang
menekan tombol pemanggil. Dan akan mengahpus pesan atau perintah yang tertera
pada layar LCD setelah selesai ditampilkan. Nurse call ini dapat dikembangkan di
rumah-rumah sakit, sehingga anggota keluarga pasien tidak perlu lagi keluar untuk
memanggil perawat ataupun suster dalam memberikan pertolongan dengan hanya
menekan pada tombol yang tersedia pada setiap kamar/ruangan dan alat ini juga akan
menghemat tenaga setiap pasien yang dirawat dirumah sakit tersebut.
Atas dasar pemikiran diatas, akan dirancang sebuah alat nurse call otomatis
yang dapat membaca/mengenali kode perintah yang akan ditampilkan pada layar
LCD tersebut. Sehingga hanya orang yang menekan tombol 1 saja yang akan
mendapatkan pertolongan secepatnya.
1.2 Rumusan
Masalah
Mengacu pada hal diatas, dalam proyek ini akan merancang alat nurse call
berbasis mikrokontroler AT89S52.
Tombol berfungsi untuk dapat membedakan tombol yang mana yang ditekan.
yang dapat menggerakkan relay. Display berfungsi untuk menampilkan angka serta
ruangan mana yang memanggil.
1.3 Tujuan
Penulisan
Tujuan dilakukan proyek ini adalah sebagai berikut :
1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma
Tiga (D-III) Fisika Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.
2. Merancang tombol untuk diletakkan pada tiap-tiap ruangan.
3. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat pengolah data yang diberikan
oleh tombol-tombol.
4. Memanfaatkan relay untuk menghidupkan alarm, sehingga petugas dapat
mendengar jika ada yang memanggil.
1.4 Batasan
Masalah
Mengacu pada hal diatas, kami akan merancang alat nurse call berbasis
mikrokontroller AT89S52, dengan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S52.
2. Tombol digunakan untuk input yang akan diterima oleh mikro.
1.5 Sistematika
Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya pinsip kerja dari alat nrse call
berbasis mikrokontroler AT89S52. Maka penulis laporan ini sebagai berikut:
BAB I.
PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, metode pengumpulan data proyek, batasan masalah,
serta sistematika penulisan
BAB II.
LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkain teori
pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S52 (Hardware
dan Software), bahasa program yang digunakan serta karakteristik dari
BAB III. PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA
RANGKAIAN
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram
alur dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S52.
BAB IV.
PENGUJIAN RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian
dari masing-masing pada rangkaian serta diisikan program ke
mikrokontroler ATMega 89S52.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari proyek ini serta saran apakah rangkaian ini dapat
dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
2.1. Mikrokontroler AT89S52
2.1.1. Gambaran Umum
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan
mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.
Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor
yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi
secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah
(dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk
memenuhi selera industry dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat
bantu dan mainan yang lebih canggih.
Ilustrasi yang mungkin bias memberikan gambaran yang jelas dalam
penggunaan mikrokontroler adalah aplikasi mesin tiket dalam arena permainan yang
saat ini terkenal di Indonesia. Jika kita sudah selesai bermain, maka akan diberikan
suatu nilai, nilai inilah yang menentukan berapa jumlah tiket yang diperoleh dan jika
dikumpulkan dapat ditukar dengan berbagai macam hadiah. System tiket ini ditangani
dengan mikrokontroler. Karena tidak mungkin menggunakan PC yang harus dipasang
Selain system tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam
bidang pengukuran jarak jauh atau yang dikenal dengan system telemtri. Misalnya
pengukuran disuatu tempat yang mebahayakan manusia, maka akan lebih nyaman
jika dipasang suatu system pengukuran yang bias mengirimkan data lewat pemancar
dan diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya.
System pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu system akusisi data
sekaligus system pengiriman data secara serial (melalui pemancar), yang semuanya
itu bias diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan.
Tidak seperti system computer yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya),
mikrokontroler hanya bias digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja. Perbedaan
lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM –nya. Pada system computer
perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna
disimpan dalam ruang RAM yang relative besar. Sedangkan rutin-rutin antarmuka
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada
mikrokontroler, perbandingan ROM dan Ram-nya artinya program control disimpan
dalam ROM (bias Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relative besar,
sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk
register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
Mikrokontroler AT89S52 adalah mikrokomputer CMOS 8 bit yang memiliki
8 KB Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler
Set instruksi dan kaki keluaran AT89S52 sesuai dengan standar industri 80C51 dan
80C52. Atmel AT89S52 adalah mikrokontroler yang sangat bagus dan fleksibel
dengan harga yang relatif murah untuk banyak aplikasi sistem kendali berkerapatan
tinggi dari Atmel ini sangat kompatibel dengan mikrokontroler MCS-51 misalnya
mikrokontroler AT80S52 yang terkenal dan banyak digunakan dan telah menjadi
standar industri baik dalam jumlah pin IC maupun set instruksinya. Sebagai
perbandingan kapasitas memori, tabel 2.1 berikut ini akan menampilkan memori dari
mikrokontroler seri AT89XX
Tabel 2.1 Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89XX
Type
RAM
Flash
Memory
EEPROM
AT89C51/
AT89S51
8 X 128 byte 4 Kbyte
Tidak
AT89C52/
AT89S52
8 X 256 byte 8 Kbyte
Tidak
AT89C55
8 X 256 byte 20 Kbyte
Tidak
AT89S53
8 X 256 byte 12 Kbyte
Tidak
AT89S8252 8 X 256 byte 8 Kbyte
2 Kbyte
Mikrokontroler AT89S52 memiliki fasilitas-fasilitas pendukung yang
membuatnya menjadi mikrokontroler yang sangat banyak digunakan dalam berbagai
aplikasi. Fasilitas-fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S52 adalah :
a. Sesuai dengan produk-produk MCS-51.
b. Terdapat memori flash yang terintegrasi dalam sistem. Dapat ditulis ulang hingga
1000 kali
c. Beroperasi pada frekuensi 0 sampai 24MHz.
d. Tiga tingkat kunci memori program.
e. Memiliki 256 x 8 bit RAM internal.
f. Terdapat 32 jalur masukan/keluaran terprogram.
g. Tiga pewaktu/pencacah 6-bit (untuk AT89S52) & dua pewaktu/pencacah 16-bit
(untuk AT89S51)
h. Memiliki 8 sumber interupsi(untuk AT89S52) & 6 sumber instruksi untuk
AT89S51
i. Kanal serial terprogram.
2.1.2.
Karakteristik mikrokontroler AT89S52
AT89S52 mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal dan Special Function
Register. RAM internal pada mikrokontroler AT89S52 memiliki ukuran 256 byte dan
beralamatkan 00H-7FH serta dapat di akses menggunakan RAM address register.
RAM internal terdiri dari delapan buah register (R0-R7) yang membentuk register
banks. Special Function Register yang berjumlah 21 buah berada di alamat 80H-FFH.
RAM ini berbeda pada lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat 000H-7FFH.
IC AT89S52 mempunyai pin sebanyak 40 buah yang sesuai dengan mikrokontroler
8031 dan memiliki susunan pin seperti gambar di berikut ini ini :
Fungsi Pin-Pin pada mikrokontroler AT89S52
1. Pin 1 sampai pin 8
Pin 1 – 8 adalah port 1 yang merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah dengan
internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti
mengendalikan empat input TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat saat
pemrograman dan verifikasi
2. Pin 9
Merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan
me-reset mikrokontroler ini.
3. Pin 10 sampai pin 17
Pin 10 – pin 17 merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah dengan internal
pull-ups yang memiliki fungsi pengganti. Bila fungsi pengganti tidak dipakai maka dapat
digunakan sebagai port paralel 8 bit serbaguna. Selain itu, sebagian port 3 dapat
berfungsi sebagai sinyal kontrol saat proses pemrograman dan verifikasi.
4. Pin 18 dan pin 19
Pin-pin ini merupakan jalur masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi.
Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada chip,
kecuali rangkaian kristal yang mengendalikan frekuensi osilator. Oleh karena itu, pin
18 dan 19 ini sangat diperlukan untuk dihubungkan dengan kristal. Selain itu XTAL 1
rangkaian internal clock, sedangkan XTAL 2 merupakan output dari inverting
oscillator amplifier.
Universitas
5. Pin 20
Pin 20 merupakan ground sumber tegangan dan diberi simbol “gnd”.
6. Pin 21 sampai pin 28
Pin-pin ini adalah port 2 yang merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah dengan
internal pull-ups. Saat pengambilan data dari program memori eksternal atau selama
pengaksesan data memori eksternal yang menggunakan alamat 16 bit
(MOVX@DPTR), port 2 berfungsi sebagai saluran /bus alamat tinggi (A8-A15).
Akan tetapi, saat mengakses data memori eksternal yang menggunakan alamat 8 bit
(MOVX@DPTR), port 2 mengeluarkan isi P2 pada special function register.
7. Pin 29
Pin 29 merupakan program Store Enable (PSEN) merupakan sinyal pengontrol untuk
mengakses program memori eksternal agar masuk ke dalam bus selama proses
pemberian/pengambilan instruksi (fetching).
8. Pin 30
Pin 30 sebagai Adress Lacth Enable (ALE)/PROG merupakan penahan alamat
memori eksternal (pada port 1) selama mengakses ke memori. Pin ini juga berfungsi
9. Pin 31
Pin 31 adalah External Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk
pembacaan memori program. Apabila diset rendah (L) maka mikrokontroler akan
melaksanakan seluruh instruksi dari memori program eksternal, sedangkan jika diset
tinggi (H) maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori
program internal ketika isi program counter kurang dari 4096. Port ini juga berfungsi
sebagai tegangan pemograman (Vpp=+12V) selama proses pemograman.
10. Pin 32 sampai pin 39
Pin 32-pin 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. Saat proses pemograman dan verifikasi,
port 0 digunakan sebagai saluran/bus data. Pull-up eksternal diperlukan selama proses
verifikasi.
11. Pin 40
Pin 40 merupakan sumber tegangan positif yang diberi simbol Vcc.
Register pada Mikrokontroler AT89S52
Register adalah penampung data sementara yang terletak dalam CPU. Pada
mikrokontroler AT89S52, register-registernya adalah sebagai berikut :
a. .Register A ( Accumulator)
Accumulator ialah sebuah register 8 bit yang merupakan pusat dari semua
b. Register B
Register ini memiliki fungsi yang sama dengan register A.
c. Program counter (PC)
Program counter (Pencacah program) merupakan sebuah register 16 bit yang
selalu menunjukkan lokasi memori instruksi yang akan diakses.
d. Data pointer
Data pointer atau DPATR merupakan register 16 bit yang terletak di alamat
82H untuk DPL dan 83H untuk DPH. Biasanya Data pointer digunakan untuk
mengakses data atau source kode yang terletak di memori eksternal.
e. Stack Pointer (SP)
Stack Pointer adalah register 8 bit yang mempunyai fungsi khusus sebagai
penu njuk alamat atau data paling atas pada operasi penumpukan di RAM. Stack
Pointer terletak di alamat 81H. Penunjuk penumpukan selalu berkurang dua tiap kali
data didorong masuk kedalam lokasi penumpukan dan selalu bertambah dua tiap kali
data ditarik keluar dari lokasi penumpukan.
f. Program Status Word
Program Status Word merupakan register yang berisi beberapa bit status yang
mencerminkan keadaaan mikrokontroler.
g. Bit Carry Flag (CY)
Bit carry merupakan bit ke 8 yang memiliki dua fungsi :
1. Carry akan menunjukkan apakah operasi penjumlahan mengandung carry
operasi ini mengandung carry, bit ini akan diset agar bernilai satu, sedangkan jika
mengandung borrow, bit ini akan di set agar bernilai nol (0).
2. Carry dimanfaatkan sebagai bit ke-8 untuk operasi pergeseran (shift) atau
perputaran.
h. Bit Auxiliary Carry (AC)
Bit ini menunjukkan adanya carry (bawaan) dari bit ketiga menuju bit
keempat atau dari empat bit rendah ke empat bit tinggi pada operasi aritmatika. Bit ini
jarang digunakan dalam program, tetapi digunakan oleh mikrokontroler secara
implisit pada operasi aritmatika bilangan BCD.
i. Bit Flag 0 (F0)
Bit ini menunjukkan apakah hasil operasi bernilai nol atau tidak. Apabila hasil
operasi adalah nol (0), bit ini akan diset agar bernilai 1, sedangkan apabila hasil
operasinya bukan nol (0) maka bit ini akan di-reset. Bit ini juga digunakan pada
perbandingan dua buah data. Jika kedua data bernilai sama maka bit ini akan diset
agar bernilai satu, sedangkan jika kedua data itu berbeda maka bit ini akan direset
agar bernilai nol (0).
j. Bit Register Select (RS)
RS0 dan RS1 digunakan untuk memilih bank register. Delapan buah register
ini merupakan register serbaguna. Lokasinya pada awal 32 byte RAM internal yang
memiliki alamat dari 00H sampai 1FH. Register ini dapat diakses melalui simbol
2.2. Komponen-Komponen
Pendukung
2.2.1. Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus
listrik yang mengalir. Bersdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed
Resistor dan Variable Resistor dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film,
tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan
tembaga perak emas dan bahan material umumnya memiliki resistansi yang sangat
kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan
konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas,
dam karbon memiliki resistansi ynag lebih besar menahan aliran electron dan disebut
sebagai isolator.
2.2.2. Fixed Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi
jumlah arus yang mengalir dalam suatu 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
Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA
(Electronic Industries Assiciation).
Gambar 2.2. Resistor karbon
Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan kea rah 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 kedalam. Dengan demikian
pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau
sudah bias menentukan gelang pertama selanjutnya adalah membaca nilai
resistansinya.
2.2.3. Variable Resistor
untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama
dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai dengan keinginan
dengan mudah dan sering dignakan untuk pengaturan volume, bass, balance dll.
Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya
hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor
adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada
beberarap 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
Gambar 2.3 Potentiometer
Pada gambar 2.10 diatas untuk bentu 3 biasanya digunakan untuk volume
control. Bentuk yang kedua merupakan semi-fixed resistor dan biasanya dipasang
pada PCB (Printed Circuit Board). Sedangkan bentuk 1 potentiometers. Ada 3 tipe
2.2.4. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan
muatan listrik struk tur sebuah kapasitorterbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umumnya
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat
metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada
salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negative
berkumpul pada ujung metal yang satunya lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutub negative dan sebaliknya muatan negative tidak bias menuju
keujung kutub positif terpisah oleh bahan elektrik yang non konduktif. Muatan
elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung-ujung kakinya. Di
alam bebas phonemena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan
positif dan negative diawan. Kondensator diidentikan mempunyai dua kaki dan dua
kutub yitu positif dan negative serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk
tabung.
Lambang kondensator (mempunyai kutub positif dan negative) pada skema
Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih
rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negative pada kakinya, kebanyakan
berbentuk bulat pipih berwarna coklat merah hijau dan lainnya seperti tablet atau
kancing baju yang sering disebut kapasitor (capasitor).
Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.
Satuan dalam kondensator disebut farad. Adapun cara memperluas kapasitor atau
kondensator dengan jalan:
1. Menyusunnya berlapis-lapis.
2. Memperluas pemukaan variable.
3. Memakai bahan dengan daya tembus besar.
Kapasitor merupakan kompenen pasif elektronika yang sering dipakai didalam
merancang suatu system yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, filter dan
penyimpanan energy listrik. Didalamnya 2 buah plat elektroda saling berhadapan dan
dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang dignakan sebagai insulator
dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energy listrik
disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan melakukan pengisian,
arus mengailir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang
sebagai konstanta pembanding yang berlaku pada persamaan arus dalam dua plat
konduktor parallel dengan pemisah isolator yang ditunjukkan pada persamaan
dibawah ini.
I=C dV/dt
Berdasarkan persamaan diatas, karena besarnya arus sebanding dengan
perubahan tegangan terhadap waktu, tegangan yang tidak berubahterhadap
waktu (tegangan dc) akan menyebabkan arus menjadi nol. Hal ini merupakan
bahwa kapasitor bagi dc merupakan rangkaian terbuka, besarnya kapasitansi
memenuhi persamaan berikut.
C = € A / d
Dengan € adalah permitivitas isolator, A adalah luas plat konduktor dan d adalah jarak kedua plat konduktor sejajar dengan pemisah isolator dengan
begitu maka disebutlah sebagai isolator.
Berikut ini adalah jenis-jenis kapasitor yang dipergunakan dalam
2.2.4.1. Electrolytic Capasitor (ELCO)
Gambar 2.6. Electroltic Capasitor (ELCO)
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari aluminium yang menggunakan
membrane oksidasi yang tipis.. karakteristik utama dari Electrolytic Capasitor adalah
perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus
berhati-hati didalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila
polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkain power supply. Kapasitor ini tidak bias
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 haris dipilih
2.2.4.2. Ceramic Capasitor
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya.
Kaena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada
rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk mlewatkan 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
[image:36.612.256.425.329.448.2]kapasitor diatas.
Gambar 2.7. Ceramic capasitor
2.2.4.3. Nilai Kapasitor
Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat
angka/kode yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis
elektrolit memang mudah, karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada
nilainyadikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit
pertama merupakan angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n
[image:37.612.167.512.174.389.2]dapat dilihat pada table dibawah.
Tabel 1. 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 dalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico
Farad).
2.2.4.4. Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai
sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal
berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan
pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, tegangan atau arus yang
dipasang disatu terminalnya mengatur arus yang lebih besar melalui 2 terminal
lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik
modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat).
Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil dan penguat sinyal
radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor dignakan sebagai saklar
berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dirangkai sedemikian rupa sehingga
berfungsi sebagai logic gate, memori dan komponen-komponen lainnya.
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunya tiga buah terminal.
Terminal itu disebut emitor, basis dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari
penggabungan dua buah diode. Diode satu dengan yang lainnya saling digabungkan
dengan cara menyambungkan salah satu sisi diode yang senama. Dengan cara
penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah diode sehingga menghasilkan
transistor NPN.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P
adalah silicon dan germanium. Oleh karena itu dikatakan :
1. Transistor germanium PNP.
4. Transistor germanium NPN.
Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan symbol. Anak panah
yang terdapat didalam symbol menunjukkan arah yang melalui transistor. Didalam
pemakaian transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan
memanfaatkan daerah penjualan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada
pada karakteristik transistor.
Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar
transistor bipolar junction transistor (BJT arau transistor bipolar) dan field-effect
transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar
dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas
pembawa muatan: electron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus
listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone,
dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dngan tujuan untuk
mengatur aliran arus utama tersebut. FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya
menggunakan satu jenis pembawa muatan (electron atau hole, tergantung dari tipe
FET). Dalam FET, arus listri utama mengalir dalam suatu kanal konduksi sempit
dengan depletion zone dikedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar
dimana daerah basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah
perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan. Untuk
mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Secara umum, transistor dapat
dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori. Materi semi konduktor: germanium, Silikon,
1. Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface
Mount, IC, dan lain-lain.
2. Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET, (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET,
VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor
yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
3. Polaritas: NPN atau N-Chanel, PNP atau P-Chanel.
4. Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, Hih Power.
5. Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF
Transistor, Microwave dan lain-lain.
6. Aplikasi: Amplifier, saklar, general Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan
lain-lain.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emitter
secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emitter terhubung
secara langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor
emitter (VCE) = 0 volt. Kada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya
VCE bernilai 0 sampai 0.3 volt. Dengan menganalogikan transistor
sebagai saklar.
2.2.5. Dioda
N type akan membentuk Katoda. Pada diode, arus listrik hanya akan dapat mengalir dari anoda ke kutub katoda.
2.2.5.1 Karakteristik Dioda
Sifat umum diode adalah hanya dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Oleh karena itu bila pemasangan diode tidak akan dapat menghantarkan arus listrik. Prinsip ini biasanya digunakan sebagai pengaman alat elektronika yaitu untuk menunjukkan benar atau salah penyambungan catu daya. Dioda memiliki dua elektroda (kaki), yaitu anoda dan katoda. Kaki-kaki ini tidak boleh terbalik dalam pemasanganya. Kaki katoda biasanya dekat dengan tanda cincin sedangkan kaki yang jauh tanda cincin berarti kaki anoda. Jika P (anoda) diberi tegangan positif dan N (katoda) diberi tegangan negative maka pemberian tegangan ini disebut bias maju (biased forward). Sebaliknya, bila diberi tegangan yang terbalik yaitu P (anoda) diberi tegangan negative dan N (katoda) diberi tegangan positif maka pemberian tegangan ini disebut bias mundur (biased reverse). Pada keadaan ini, arus yang mengalir dalam diode sangat kecil sehingga dapat diabaikan.
Pada saat diberi biases forward, diode dapat dialiri arus dengan resistansi yang cukup kecil, yang dikenal dengan nama resistansi maju (forward). Sebaliknya, jika diode diberi biased reverse, maka arus listrik akan mengalami resistansi yang amat besar dan disebut resistance reverse. Dioda dapat dianggap suatu Voltage Sensitive Electronic Switch, dimana diode akan menutup atau dalam kondisi ON jika anoda lebih positif dari katoda dan diode akan terbuka jika sebaliknya. Macam-macam diode yang harus diketahui adalah:
1. Dioda Penyearah (RectifierJ) 2. Dioda Zener
3. Dioda Cahaya (LED-Light Emiting Dioda)
Dioda ini biasanya digunakan pada power supply, namun digunakan juga pada rangkaian radio sebagai detector, dan lain-lain. Prinsip kerja dari diode penyearah adalah sebagai berikut.
Gambar 2.9 Bentuk Dioda
Arus AC yang mendorong electron keatas melalui resistor, saat melewati diode hanya setengah periode positif dari tegangan input yang akan memberikan bias forward pada diode, sehingga diode akan menghantarkan selama setengah periode positif. Tetapi untuk setengah peride negative, diode bias reverse terjadilah penyumbatan karena kecil sekali arus yang dapat mengalir. Dengan demikian, arus AC telah diserahkan oleh diode ini menjadi arus yang searah (DC).
2.2.5.3 Dioda Zener
Dioda zener merupakan diode yang banyak sekali digunakan oleh diode penyearah.
2.2.5.4 Dioda Cahaya (LED: Light Emiting Dioda)
2.3. Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan
pada sebuah editor, yaitu 8051 editor, assembler, simulator (IDE). Tampilannya
[image:43.612.194.488.220.418.2]seperti dibawah ini.
Gambar 2.11. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE).
Setelah program selesai ditulis, kemudian di save dan lalu diassembler (di
compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika
masih ada kesalahan dan peringatan, itu berarti ada kesalah dalam pnulisan perintah
atau ada nama subrutin yang sam, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu agar tidak
muncul pesan kesalahan lagi.
Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan
kedalam bilangan heksadesimal, proses perubahan in terjadi pada saat
BAB
III
PERANCANGAN
ALAT
DAN
CARA
KERJA
RANGKAIAN
3.1 Diagram Blok
Berikut ini adalah diagram blok dari rangkaian yang dibuat:
Tombol 1
Tombol 2
Tombol 3
Mikrokontroler Display LCD
Tombol 4
Tombol 5
Tombol 6
Tombol 7
Tombol 8
3.2 Rangkaian power supplay ( PSA )
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian
yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12
volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian,
sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke relay.
Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan
tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan
disearahkan dengan menggunakan 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 untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada
[image:45.612.153.453.276.429.2]rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari
keluaran 2 buah dioda penyearah.
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gbr.3.3.rangkaian mikrokontroller AT89S52
Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena
mikrokontroller AT89S52 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi
kecepatan mikrokontroller AT89S52 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam
program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke
P3. 0 AT89S51
Tombol
multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program
eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm.
Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai pull up( penaik
tegangan ) agar output dari mikrokontroller dapat mntrigger transistor. Pin 1 sampai
8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3.
Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan
sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum
mikrokontroller AT89S52 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program
sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum
tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 39
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
3.4 Rangkaian Tombol
Rangkaian tombol ini berfungsi sebagai input data. Rangkaian ini terdiri dari
8 buah tombol yang dihubungkan ke mikrokontroler dan dihubungkan ke ground.
Rangkaian tombol menu ditunjukkan oleh gambar berikut ini:
Pin-pin pada mikrokontroler AT89S52 akan mendapatkan logika high (1) jika
tidak ada program yang memberikan logika low (0) pada pin tersebut. Dalam keadaan
seperti ini (logika high), pin tersebut dapat digunakan sebagai input. Pin ini kemudian
dihubungkan dengan tombol.
Pada rangkaian ini tombol1 dihubungkan ke P3.0. Dalam keadaan normal
(tombol tidak ditekan), maka P3.0 akan mendapatkan logika high dari mikrokontroler
AT89S52. Namun ketika terjadi penekanan pada tombol tersebut, maka P3.0 akan
terhubung ke ground, sehingga logika pada P3.0 akan berubah dari logika high (1)
menjadi logika low (0). Perubahan inilah yang dikenali oleh mikrokontroler sebagai
indikasi adanya penekanan tombol1.
Cara kerja yang sama juga berlaku untuk tombol-tombol lainnya.
Perbedaannya hanya terletak pada hubungan ke mikrokontroler. Dengan demikian
mikrokontroler dapat mengetahui tombol mana yang ditekan oleh pengguna.
3.5 Display LCD Character 2x16
Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan
elektromagnetik yang terukur oleh alat. LCD yang digunakan pada alat ini
mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character
PIN Nama fungsi
1 VSS Ground voltage
2 VCC +5V
3 VEE Contrast voltage
4 RS
Register Select
0 = Instruction Register
1 = Data Register
5 R/W
Read/ Write, to choose write or read
mode
0 = write mode
1 = read mode
6 E
Enable
0 = start to lacht data to LCD character
1= disable
7 DB0 LSB
8 DB1 ‐
10 DB3 ‐
11 DB4 ‐
12 DB5 ‐
13 DB6 ‐
14 DB7 MSB
15 BPL Back Plane Light
[image:50.612.200.442.82.359.2]16 GND Ground voltage
Tabel 3.1 fungsi pinLCD character 2x16
Gambar 3.5. LCD character 2x16
[image:50.612.226.418.461.535.2]Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display.
Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini,
dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke
modul LCD itu sendiri.
Gambar 3.6 Peta memory LCD character 2x16
Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F
) adalah display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua
baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi
dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi
baris pertama menempati alamat 00h. dan karakter kedua yang berada pada posisi
baris kedua menempati alamat 40h.
Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus
terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. dengan demikian untuk
menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan dengan
80h.
Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “B” pada baris kedua pada posisi
kolom kesepuluh.maka sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10
“B” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk
instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah =0Cah. Sehingga dengan
mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan
kolom ke 11.
3.6 Rangkaian Relay
Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat
menghidupkan/mematikan peralatan elektronik (dalam hal ini Buzzer). Rangkaian
relay pengendali Buzzer tampak seperti gambar di bawah ini
[image:52.612.180.413.352.632.2]
Pada rangkaian di atas, untuk menghubungkan rangkaian dengan 220 V AC
digunakan relay. Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari
lempengan logam sebagai saklar dan kumparan 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 Buzzer 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.
Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika
relay dinon-aktipkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini.
ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda
ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktipkan, pada
saat ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke
dioda. Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor,
yang mengakibatkan kerusakan pada transistor.
Rangkaian ini juga dilengkapi dengan LED indicator, dimana LED indicator
ini akan menyala, jika relay aktip dan sebaliknya, LED indicator ini akan mati jika
relay tidak aktip. LED indicator ini dikendalikan oleh sebuah transistor jenis PNP,
dimana basis transistor ini mendapatkan input dari kolektor transistor C945.
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya
Adapun cara untuk menguji rangkaian catu daya adalah dengan mengukur
tegangan output yang dihasilkan oleh catu daya tersebut. Berikut ini adalah letak
titik pengukuran (test point) yang dipakai untuk menguji rangkaian catu daya
[image:55.612.158.535.374.541.2]tersebut:
Gambar 4.1 Letak Titik Test Point
Pada titik TP1 setelah dilakukan pengukuran, tegangan yang dihasilkan
adalah 11,7 V. Sedangkan pada titi TP2, pengukuran menunjukkan pada angka
4,9 Volt. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa rangkaian ini sudah dapat
5V VCC 5V VCC 10uF 2 1 30pF 30pF
XTAL 12 MHz
AT89S51 P0.3 (AD3) P0.0 (AD0) P0.1 (AD1) P0.2 (AD2) Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) RST EA/VPP P3.0 (RXD) P3.1 (TXD) P3.2 (INT0) P3.3 (INT1) P3.4 (T0) ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4 (A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P3.6 (WR) P3.5 (T1) P3.7 (RD) XTAL2 XTAL1
GND P2.0 (A8)
1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 9 10 11 12 13 14 15 32 31 30 29 28 27 26 16 17 18 19 20 25 24 23 22 21
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S52
Untuk menguji rangkaian ATMega 89S52, maka dibutuhkan rangkaian
[image:56.612.204.386.159.425.2]sebagau berikut :
Gambar 4.2 Rangkaian pengujian ATMega 89S52
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:
Setb P0.0
Acall tunda
Clr P0.0
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#255
Tnd: Mov r6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Ret
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0
selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus
menerus. Perintah Setb P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika high yang
menyebabkan LED mati. Acall tunda akan menyebabkan LED ini mati selama
beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika low yang
menyebabkan LED akan nyala. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini
nyala selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut
berulang, sehingga akan tampak LED tersebut tampak berkedip.
Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin
membutuhkan waktu = 12 1
12MHz = mikrodetik.
Mnemonic Siklus Waktu Eksekusi MOV Rn,#data 2 2 x 1 μd = 2 μd DJNZ 2 2 x 1 μd = 2 μd RET 1 1 x 1 μd = 1 μd
Tunda:
mov r7,#255 2
Tnd: mov r6,#255 2
djnz r6,$ 255 x 2 = 510 x 255 = 131.070 = 131.073
djnz r7,loop3 2
ret 1
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 131.073 μdetik atau 0,131073 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik.
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S52, kemudian
mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian
4.3 Pengujian Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5
volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis
NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan
tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan
mengaktipkan relay. Pada rangkaian ini relay digunakan untuk memutuskan
hubungan buzzer dengan sumber tegangan 12 volt, dimana hubungan yang digunakan
adalah normally close (NO), dengan demikian jika relay aktip maka hubungan
buzzer ke sumber tegangan akan terhubung, sebaliknya jika relay tidak aktip, maka
hubungan buzzer ke sumber tegangan akan terputus.
Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis
transistor, jika relay aktip dan buzzer berbunyi, maka rangkaian ini telah berfungsi
dengan baik.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan input rangkaian ini
Gambar 4.3. Rangkaian pengujian Relay
kemudian memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S52. Program
yang diberikan adalah sebagai berikut:
Setb P0.1
. . .
Perintah di atas akan memberikan logika high pada P0.1, sehingga P0.1 akan
mendapatkan tegangan 5 volt. Tegangan 5 volt ini akan mengaktipkan transistor
C945, sehingga relay juga menjadi aktip dan buzzer menyala. Berikutnya
memberikan program sederhana untuk menonaktipkan relay. Programnya sebagai
berikut:
. . .
Perintah di atas akan memberikan logika low pada P0.1, sehingga P0.1 akan
mendapatkan tegangan 0 volt. Tegangan 0 volt ini akan menonaktipkan transistor
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pelaksanaan dan perancangan alat hingga pengujian dan
pembahasan sistem maka penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain:
1. Penempatan tombol-tombol pemanggil perawat diletakkan pada setiap
ruangan agar pasien mudah menggunakannya. Akan lebih baik jika tombol
pemanggil tersebut diletakkan pada masing tempat tidur pasien sehingga
pasien tidak perlu beranjak dari tempat tidur untuk memanggil perawat.
Perancangan tombol menggunakan kabel meminimalisasi gangguan dan
biaya jika dibandingkan menggunakan sinyal radio.
2. Mikrokontroler diprogram menggunakan software agar mudah pemakaiannya
sehingga jika tombol tersebut ditekan maka aka nada masukan data (input) ke
mikrokontroler yang kemudian akan bekerja untuk menampilkan data pada
layar LCD. Ini memudahkan perawat untuk segera mengetahui pasien
dikamar berapa yang sedang membutuhkan bantuannya.
3. Pemanfaatan relay pada rangkaian digunakan untuk menghidupkan alarm.
Dikarenakan jika hanya menggunakan LCD saja tidak efektif jikalau perawat
ditampilkan pada LCD. Sejalan dengan ini maka alarm akan berbunyi secara
otomatis. Alarm dapat diubah-sesuaikan dengan keinginan.
Berdasarkan analisa kerja sistem alat maka dapat diambil kesimpulan
bahwasanya alat sederhana ini sangat dipelukan disetiap rumah sakit dikarenakan
ke-efektifannya dalam hal pertolongan cepat kepada pasien yang memerlukan bantuan
segera. Karena alat ini juga menghemat tenaga pasien/keluarga pasien yang umumnya
5.2 Saran
Dengan memperhatikan beberapa kelemahan dan kekurangan dari proyek ini
secara keseluruhan diberikan saran untuk sekiranya proyek ini dapat dikembangkan
pada masa yang akan datang agar lebih sempurna dan dapat langsung diaplikasikan
disetiap rumah sakit di Indonesia umumnya dan di Medan khususnya. Adapun
beberapa saran tersebut, yaitu:
a. Untuk pengembangan lebih lanjut pada alat ini, sebaiknya kabel sebagai
penghubung antara satu komponen dengan komponen lain diganti dengan
menggunakan pemancar dan penerima sinyal radio, sehingga lebih mudah jika
digunakan pada rumah sakit yang bertingkat-tingkat dengan jangkauan yang
sangat luas.
b. Jika rumah sakit tersebut memiliki kamar yang sangat banyak sebaiknya
menggunakan mikrokontroler ATMega 89S52 dikarenakan memiliki memori
yang lebih besar dibandingan dengan mikrokontroler ATMega 89S51.
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi. Edisi Kedua.
Penerbit:
Gava Media. Yogyakarta. 2004.
Agfianto. Teknik Antarmuka Komputer: Konsep dan Aplikasi. Edisi pertama.
Penerbit:
Graha Ilmu. Yogyakarta. 2002.
Andi. Panduan Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler
AT89C51.Penerbit:
PT Elex Media Komputindo. Jakarta. 2003.
Malvino, Albert Paul. Prinsip – prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2. Edisi Pertama.
Penerbit:
Salemba Teknika. Jakarta. 2003.