Perancangan Alat Pemanggil Perawat Pada Rumah Sakit Berbasis Mikrokontroller AT89S51 Dengan Tampilan Lcd

(1)

Heri Adesta Sembiring : Perancangan Alat Pemanggil Perawat Pada Rumah Sakit Berbasis Mikrokontroller AT89S51 Dengan Tampilan Lcd, 2009.

PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT PADA RUMAH

SAKIT BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN

TAMPILAN LCD

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

HERI ADESTA SEMBIRING

062408057

PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT

PADA RUMAH SAKIT BERBASIS

MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN TAMPILAN LCD

Kategori : LAPORAN TUGAS AKHIR

Nama : HERI ADESTA SEMBIRING

Nomor Induk Mahasiswa : 062408057

Program studi : D3 FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

Diluluskan di Medan, Juni 2009

Diketahui :

Ketua Program Studi Pembimbing

D3 Fisika Instrumentasi

Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc Drs. Kerista Sebayang, M.S

(3)

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT PEMANGGIL PERAWAT PADA RUMAH SAKIT

BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51DENGAN TAMPILAN LCD

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, Juni 2009

(4)

PENGHARGAAN

Puji dan Syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala Kasih dan karunia-NYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.

(5)

ABSTRAK

(6)

DAFTAR ISI

1.1. Latar belakang Masalah 1

1.2. Rumusan masalah 3

1.3. Tujuan Penulisan 3

1.4. Batasan masalah 3

1.5. Sistematika penulisan 4

BAB II TINJAUAN TEORITIS 6

2.1. Mikrokontroller AT89S51 6

2.1.1 Gambaran umum 6

2.1.2 Karakteristik Mikrikontroller AT89S51 8

2.2 Komponen - komponen pendukung 13

2.2.1 Resistor 13

2.2.2 Fixed resistor 14

2.2.3 Variabel resistor 16

(7)

2.2.4.1 Electrolytic capasitor (ELCO) 21

2.2.4.2 Ceramic capasitor 22

2.2.4.3 Nilai kapasitor 23

2.2.5 Transistor 24

2.3. Software 8051 Editor, Assembler, Simulator ( IDE) 28

2.3.1 Sofware Downloder 29

BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN 31

3.1. Diagram Blok 31

3.2. Rangkaian mikrokontroller AT89S51 32

3.3. Rangkaian Power Supplay (PSA) 33

3.4.Rangkaian Buzzer 34

3.5. Rangkaian relay 37

3.6.Rangkaian saklar 39

3.7. Rangkaian LCD 40

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM 44

4.1. Pengujian rangkaian mikrokontroller AT89S51 44

4.2. Pengujian rangkaian power supplay (PSA) 45

4.3. Pengujian rangkaian relay 46

4.4. Pengujian interfacing LCD 49

4.5. Diagram Alir (flowchart) 53

4.6. Pengukian rangkaian buzzer 54

(8)

BAB V KESIMPILAN DAN SARAN 57

5.1. Kesimpulan 57

5.2. Saran 57

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(9)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 IC mikrokontroller AT89S51 10

Gambar 2.2 Resistor Karbon 14

Gambar 2.3 Potensiometer 17

Gambar 2.4 Grafik Perubahan Nilai Pada Potensiometer 17

Gambar 2.5 Skema Kapasitor 19

Gambar 2.6 Electrolytic Capasitor (ELCO) 21

Gambar 2.7 Ceramic Capasitor 22

Gambar 2.8 Simbol Tipe Transistor 25

Gambar 2.9 Transistor Sebagai Saklar 27

Gambar 2.11 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 28

Gambar 2.12 ISP-Flash Progrmmer 3a 29

Gambar 3.1 Diagram Blok 31

Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 32

Gambar 3.3 Rangkaian Power Supplay (PSA) 34

Gambar 3.4 Buzzer Piezo WPS 309B 35

Gambar 3.5 Relay 38

Gambar 3.6 Susunan Alamat Pada LCD 41

Gambar 3.7 Liquid Crystal Display (LCD) 42

Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller 44

Gambar 4.2 Rangkaian Power Supplay (PSA) 45

Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay 48

Gambar 4.4 Susunan Alamat Pada LCD 50

Gambar 4.4 LCD 51

Gambar 4.5 Diagram Alir (Flowchart) 53

Gambar 4.6 Buzzer 55

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Fungsi Kaki IC AT89S51 Pada Port P3 12

Tabel 2.2. Gelang Resistor 15

Tabel 2.3. Nilai Kapasitor 23

(11)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Dalam kurun waktu singkat perkembangan teknologi melaju dengan sangat pesat.

Perkembangan teknologi ini merupakan hasil kerja keras 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 yang

canggih yang dapat bekerja secara otomatis.

Dalam bidang industri, perlahan-lahan peralatan-peralatan manual mulai digantikan

dengan peralatan elektronik yang dapat bekerja secara otomatis. Sebagai contoh pada

rumah sakit modern sekrang ini ketika pasien rumah sakit tersebut membutuhkan bantuan

cukup dengan menekan tombol yang ada pada ruangan tempat pasien itu dirawat. .

Awalnya pemilihan produk berdasarkan wananya dilakukan oleh manusia. Namun seiring

dengan perkembangan teknologi dibidang elektronika, tugas manusia ini sudah dapat

digantikan oleh alat bantu tertentu yang dapat bekerja secara otomatis seperti nurse call

tersebut.

Untuk merancang sebuah peralatan yang cerdas dan dapat bekerja secara otomasis

(12)

mengambil pilihan. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah komputer (PC), namun tidaklah

efisien jika harus menggunakan komputer hanya untuk keperluan tersebut diatas. Untuk

itu komputer dapat digantikan dengan sebuah mikrokontroler. Mikrokontroler merupakan

sebuah chip atau IC yang di dalamnya terdapat sebuah processor dan 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 digunakan adalah nursecall, dimana nursecall

ini akan menympaikan suatu perintah secara otomatis jika ada orang yang akan menekan

tombolnya, dan akan menghapus pesan atau perintah yang tertera pada layar LCD setelah

selesai ditampilkan. Nurse call ini dapat dikembangkan di rumah-rumah sakit, sehingga

anggota kelurgaa pasien tidak perlu lagi keluar untuk memanggil perawat ataupun suster

dalam memberikan pertolongan dengan hanya menekan tombol yang tersedia pada setiap

masing-masing ruangan dan alat ini juga akan menghemat tenaga setiap pasien yang ada

di rumah sakit tersebut.

Atas dasar pemikiran di atas, akan dirancang sebuah alat nurse call otomatis yang

dapat membaca / mengenali kode perintah yang akan ditampilkan pada layer LCD

tersebut. Sehingga hanya orang yang menekan tombol saja yang akan mendapatkan

(13)

I.2. Rumusan Masalah

Mengacu pada hal diatas, pada tugas akhir ini saya akan merancang alat nurse call

berbasis mikrokontroler AT89S51.

Tombol berfungsi untuk dapat membedakan tombol ruang mana yang di tekan.

Mikrokontroler berfungsi untuk mengolah data yang didapatkan oleh tombol - tombol

dan menggerakkan relay. Dispaly berfungsi untuk menampilkan angka serta ruangan

mana yang memanggil.

I.3. Tujuan Penulisan

Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang tombol untuk diletakan pada tiap - tiap ruangan.

2. Memanfaatkan mikrokontroller sebagai alat pengolah data yang diberikan oleh

tombol - tombol.

3. Memanfaatkan relay sebagai menghidupkan alaram, sehingga pentugas dapat

mendengar jika ada yang memanggil.

I.4. Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas, saya akan merancang alat nurse call berbasis

mikrokontroler AT89S51, dengan batasan-batasan sebagai berikut :

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S51.

2. Tombol digunakan untuk input yang akan diterima mikro.

(14)

I.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika

pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat nurse call berbasis

mikrokontroler AT89S51, maka penulis menulis 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 rangkaian Teori

pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan

software), bahasa program yang digunakan. serta karekteristik dari

komponen-komponen pendukung.

BAB III. RANCANGAN ALAT DAN SISTEM

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 AT89S51.

(15)

BAB IV. ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT

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 AT89S51.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah

rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya

(16)

BAB II

TINJAUAN TEORITIS

2.1. Mikrokontroler AT89S51

2.1.1. Gambaran Umum

Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontoler 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 kebetuhan pasar, mikrokontelor hadir untuk memenuhi selera

industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan

yang lebih canggih.

Ilustrasi yang mungkin bisa 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 bisa diperoleh dan jika dikumpulkan dapat

(17)

mikrokontroler, karena tidak mungkin menggunakan computer PC yang harus dipasang

disamping (atau di belakang) mesin permainan yang bersangkutan.

Selain system tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam

bidang pengukuran jarak jauh atau yang dikenal dengan system telemetri. Misalnya

pengukuran disuatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika

dipasang suatu system pengukuran yang bisa mengirimkan data lewat pemancar dan

diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya. Sistem

pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu system akusisi data sekaligus system

pengiriman data secara serial (melalui pemancar), yang semuanya itu bisa diperoleh dari

mikrokontroler yang digunakan.

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 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

yang besar artinya program control disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash

PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat

(18)

yang bersangkutan. Pada mikrokontroller AT89S51 ROM atau flash PEROM berukuran

2 kilo byte, sedangkan RAM-nya berukurn 128 byte.

2.1.2. Karakteristik mikrokontroller AT89S51

Mikrokontrol AT89S51 hanya memerlukan 3 tambahan kapasitor,1 resistor dan 1

kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 KiloOhm dipakai

untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis

direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 24

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.

Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan

catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan

progam ini dinamakan sebagai memori program.

Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya,

dipakai untuk menyimpan data pada saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk

(19)

Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku

dan diproduksi secara massal, progam diisikan ke dalam ROM pada saat IC

mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler

mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang

disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet

Eraseable Progamble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada

flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.

Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89S51 adalah Flash

PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat

bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer.

Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun

hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.

Sarana Input/Ouput yang disediakan cukup banyak dan bervariasa. AT89S51

mempunyai 32 jalur Input/Ouput. Jalur Input/Ouput paralel dikenal sebagai Port 1

(P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).

AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/ Transmiter) yang

biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD

dan TXD) diletakan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1 di kaki nomor 2 dan 3, sehingga

kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian

(20)

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 dipakai.

AT89S51 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 bisa dipakai sebagai jalur input/output parelel kalau

INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.

Port1 dan 2, UART, Timer 0,Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang

secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Functoin Regeister

(SFR).

(21)

Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 :

VCC (Pin 40)

Suplai tegangan

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 progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini

dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai

input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.

Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai

internal pull up.Pada saat flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutama pada

saat verifikasi program.

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 dapat memberikan output sink

keempat buah input TTL.

Port 3 (Pin 10 – pin 17)

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga mempunyai

(22)

Tabel 2.1 Fungsi Masing-Masing Pin

Nama pin Fungsi

P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial)

P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial)

P3.2 (pin 12) INTO (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 (menulis untuk 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 progam (PROG) selama

memprogam Flash.

PSEN (pin 29)

Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.

EA (pin 31)

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan

(23)

high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada memori internal.

Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.

XTAL1 (pin 19)

Input untuk clock internal.

XTAL2 (pin 18)

Output dari osilator.

2.2. Komponen-Komponen Pendukung

2.2.1. Resistor

Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik

yang mengalir. Berdasarkan 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 metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan –

bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor.

Kebalikan dari bahan yang kondukt if, bahan material seperti karet, gelas, karbon

memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai

(24)

2.2.2. Fixed Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi

jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat

resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe resistor yang umum berbentuk

tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat

lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar

resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah

standar menufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).

(25)

WARNA GELANG I GELANG II GELANG III GELANG

IV

Hitam 0 0 1 -

Coklat 1 1 10 -

Merah 2 2 100 -

Jingga 3 3 1000 -

Kuning 4 4 10000 -

Hijau 5 5 100000 -

Biru 6 6 1000000 -

Violet 7 7 10000000 -

Abu-abu 8 8 100000000 -

Putih 9 9 1000000000 -

Emas - - 0,1 5%

Perak - - 0,01 10%

Tanpa Warna - - - 20%

Tabel 2.2 Gelang Resistor

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi

berwarna coklat, emas, atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada

bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan

(26)

langsung mengetahui berapa toleransi dari resitor tersebut. Kalau anda telah bisa

menentukan mana gelang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.

Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang (tidak

termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil)

memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya

berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir adalah faktor

penggalinya.

2.2.3. Variable Resistor

Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama dinamakan

variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering

digunakan 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 beberapa model pengaturan nilai

Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara nya terbatas sampai 300

derajat putaran. Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali – kali

untuk mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “Potentiometers” atau

(27)

Gambar 2.3 Potensiometer

Pada gambar 2.10 di atas untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume

kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan semi fixed resistor dan biasanya di pasang pada

PCB (Printed Circuit Board). Sedangkan bentuk 1 dpotentiometers. Ada 3 tipe didalam

perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.4. Grafik Perubahan nilai pada potensiometer

Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai resistansi

lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai perubahannya menjadi

(28)

sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu

sensitif untuk membedakan perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut

sebagai “Audio Taper” potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier

dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in

circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dati tipe A.

2.2.4. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan

dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum 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 negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan

positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif

tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang

non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung- ujung

kakinya. Di alam bebas phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya

muatan-muatan positif dan negatif diawan. Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan

dua kutub yait

(29)

Lambang kondensator (mempunyai kutub positif dan negatif) pada skema

elektronika.

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah,

tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat

pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang

sering disebut kapasitor (capacitor).

Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika

dielektrik

Elektroda Elektroda

Gambar 2.5. Skema kapasitor.

Namun kebiasaan dan kondisi sert

pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya

menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar.

(30)

yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C). Satuan dalam kondensator

disebut

1. Menyusunnya berlapis-lapis.

Adapun cara memperluas kapasitor atau kondensator dengan jalan:

2. Memperluas permukaan variabel.

3. Memakai bahan dengan daya tembus besar

Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam

merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan

energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan

oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan

dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap

elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut

akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah

dielektriknya. Kapasitansi didefinisikan sebagai konstanta pembanding yng berlaku pada

persamaan arus dalam dua plat konduktor prarel dengan pemisah isolator yang

ditunjukkan pada persaman dibawah ini:

I = C dV ⁄ dt

Berdasarkan persamaan diatas, karena besarnya arus sebanding dengan perubahan

tegangan terhadap waktu, tegangan yang tidak berubah terhadap waktu (tegangan dc)

akan menyebabkan arus menjadi nol. Hal ini merupakan bahwa kapasitor bagi dc

(31)

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 perancangan

ini.

2.2.4.1. Electrolytic Capacitor (ELCO)

Gambar 2.6. Electrolytic Capacitor (ELCO)

Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan

membrane oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah

perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati –

hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya

terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”. Biasanya jenis kapasitor ini

digunakan pada rangkaian power supply. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada

(32)

mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya

dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja

minimum

2 x 5 = 10 Volt.

2.2.4.2. Ceramic Capacitor

Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena

tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian

frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju

ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat

mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan

nilai kapasitor yang sangat kecil dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.

Gambar 2.7. Ceramic Capacitor

(33)

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 tubuhnya. Sedangkan

untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode

tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir

berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir

berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah.

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

(34)

2.2.4.4. Transistor

Transistor adalah

sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau

sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana

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

di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang 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

Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai

logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal.

Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari

penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan

cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan

(35)

Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P adalah

silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan :

1. Transistor germanium PNP

2. Transistor silikon NPN

3. Transistor silikon PNP

4. Transistor germanium NPN

Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak panah yang

terdapat di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor.

Gambar 2.8. simbol tipe transistor

Keterangan :

C = kolektor

E = emiter

B = basis

Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching)

dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off)

(36)

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar

transistor

dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas

pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus

listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan

ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur

aliran arus utama tersebut. FET ( juga dinamakan transistor unipolar ) hanya

menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET).

Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan

depletion zone di kedua 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 semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide.

1. Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan

lain-lain

2. Tipe:

3. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel

(37)

4. Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High 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 emiter secara

ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short). Keadaan ini

menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada

kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai

saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada gambar .

Gambar 2.9. Transistor sebagai Saklar ON

Pada daerah penyumbatan,nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal

sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open).

Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc).

Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor

(38)

dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor

tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.10.Transistor Sebagai Saklar OFF

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 seperti di

bawah ini.

Saklar Off Vcc

Vcc

IC _R

RB

VB

IB VBE

(39)

Gambar 2.11. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)

Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble

(di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih

ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau

ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada

pesan kesalahan lagi.

Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke

dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.

Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroller.

2.3.1. Software Downloader

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller

digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet.

(40)

Gambar 2.12. 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

(41)

BAB III

PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN

3.1. Diagram blok

Gambar 3.1 Diagram blok Tombol ruang 8

Tombol ruang 1

Tombol ruang 7 Tombol ruang 6 Tombol ruang 2

Tombol ruang 5 Tombol ruang 3

Tombol ruang 4

uC AT89S51

Display LCD 2 x 16

(42)

5V

Secara umum terdiri dari 12 diagram blok, tombol 1 sampai tombol 8 berfungsi

sebagai input data yang di letakkan pada masing masing ruangan. Micro berfungsi

sebagai alat pengolah data yang di inputkan oleh tombol, display LCD untuk

menampilkan pesan jika ada input yang di tekan oleh tombol. Alaram berfungsi untuk

sebagai mana peringatan kalau ada pasien yang ada membutuhkan bantuan. Untuk

membunyikan alarm dibutuhkan suatu saklar elektronik yaitu driver relay.

3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.

Kompoen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah

semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang

(43)

Gambar 3.2. Rangkaian mikrokontroller AT89S51

Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port 3.

Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit. Pin 1 sampai 8

adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3 Pin 40

dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground. Rangkaian

mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz sebagai sumber clocknya.

Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu

perintah tertentu.

Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke

positip dan sebuah resistor 10K ohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini

berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power

aktif.

3.3. Perancangan 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,

(44)

Vreg

keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke motor stepper. Rangkaian

power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini .

Gambar 3.3. 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

F. 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 rangkaian, sehingga regulator

tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.

Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

(45)

C945

4.7k฀

P0.0 AT89S51

5 Volt

Buzzer

Fungsi dari buzzer adalah sama seperti speaker , yaitu untuk menghasilkan suara,

namun buzzer hanya mampu untuk menghasilkan suara berfrekuensi tinggi, sedangkan

speaker mampu untuk menghasilkan suara dalam berfrekuensi tinggi dan rendah.

Rangkaian dalam Buzzer Buzzer merupakan komponen yang berisikan lilitan dan 3

batang kawat yang berbentuk seperti switch. Apabila arus dialirkan, maka kumparan akan

menghasilkan medan magnetik, sehingga menarik kawat (K3), dan memutuskan kawat

(K2) dengan kawat (K1), tetapi kalau arus dimatikan, maka kumparan akan kehilangan

medan magnetnya sehingga kawat K3 akan terlepas dari kumparan, dan kawat K2

berhubungan dengan K1. Buzzer biasa dipakai pada alat-alat ringan yang membutuhkan

daya kecil. Pengujian pada rangkaian buzzer ini 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 aktif jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan

membunyikan buzzer.

Selanjutnya buzzer dihubungkan dengan mikrokontroler dan mikrokontroler

(46)

Gambar 3.41. Rangkaian Buzzer.

Pada alat ini, alarm yang digunakan adalah buzzer 5 volt.Buzzer ini akan berbunyi

jika positipnya dihubungkan ke sumber tegangan positip dan negatipnya negatipnya

dihubungkan ke ground.

Pada rangkaian di atas transistor berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat

menghidupkan dan mematikan buzzer.Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip buzzer

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 buzzer berbunyi.Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka

kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 5 volt,

keadaan ini menyebabkan buzzer mati.

Transistor yang digunakan dalam rangkaian di atas adalah transistor jenis NPN,

transistor jenis ini akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7

volt.Resistor 4,7 Kohm pada basis berguna untuk membatasi arus yang masuk pada basis

agar transistor tidak rusak.Gambar dibawah adalah salah satu jenis buzzer dari berbagai

(47)

Gambar 3.42. Buzzer Piezo WPS 309B

Dibawah ini adalah keterangan dari dari Buzzer Piezo WPS 309B:

Product Descript ion

Dimension (mm): ¦µ26X15

Rated Voltage (V): 6¦Ã

Operating Voltage(VDC): 4~8¦Í

Resonant Frequency (Hz): 400¡À 100

Sound Output (dB): 75/10cm

Max Current Consumption(mA): 25

Operating Temperature(º C): -20~+60C

Storage Temperature(º C): -30~+70C

3.5. Relay

Beberapa aplikasi pada industri dan kontrol proses memerlukan relay sebagai

elemen kontrol penting. Relay merupakan saklar elektromagnetik yang berfungsi untuk

(48)

macam relay yang terdapat di pasaran. Pada pokoknya relay digunakan sebagai alat

penghubung pada rangkaian. Relay dapat berupa IC, transistor dan relay mekanis. Dalam

perancangan alat, penulis menggunakan relay mekanis karena lebih awet dan mudah

dalam pemakaiannya.

Relay pengendali elektromagnetis (an electromechanical relay = EMR) adalah

saklar magnetis. Relay ini menghubungkan rangkaian beban on / off dengan pemberian

energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian. EMR

mempunyai variasi aplikasi yang luas baik pada rangkaian listrik maupun elektronis.

Misalnya EMR dapat digunakan pada kontrol dari kran-daya cairan dan di berbagai

macam kontrol urutan mesin, misalnya operasi pengeboran (tanah), pengeboran (plat),

(49)

Gambar 3.51. Gambar rangkaian relay

Relay biasanya hanya mempunyai satu kumparan, tetapi relay dapat mempunyai

beberapa kontak. Relay elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak. Kontak

yang bergerak dipasang pada plunger. Kontak ditunjuk sebagai normally open (NO) dan

normally close (NC). Apabila kumparan diberi tenaga, terjadi medan elektromagnetis.

Aksi dari medan pada gilirannya menyebabkan plunger bergerak pada kumparan kontak

NO dan membuka kontak NC. Jarak gerak plunger biasanya pendek yaitu sekitar 0,25

inchi atau kurang. Kontak NO akan membuka ketika tidak ada arus mengalir pada

kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi

tenaga. Kontak NC akan tertutup apabila kumparan tidak diberi daya dan membuka

ketika kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya digambarkan sebagai

kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi daya. Sebagian besar relay kontrol

mesin mempunyai beberapa ketentuan untuk pengubahan kontak NO menjadi NC, atau

sebaliknya. Itu berkisar dari kontak sederhana (flip-over) untuk melepaskan kontak dan

menempatkan kembali dengan perubahan lokasi pegas.Berikut jenis gambar relay yang

(50)

Gambar 3.52. Bentuk Fisik Relay

3. 6. Saklar

Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan

listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat

penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar

berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.

Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu

rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau

putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar

supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa,

maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak

logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. pada dasarnya

tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena bisa dijadikan sebagai pedoman

pada mikrokontroller untuk pengaturan alat dalam pengontrolan.

3.7. Interfacing LCD 2x16

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan

karena tampilannya menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah LCD

(51)

dengan tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul

tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan

LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD

memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character

Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access

Memory). Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD (liquid crystal

display) ke mikrokontroler. Rangkaian ini berfungsi menampilkan pesan yang

disampaikan pasien saat menekan tombol seperti dibawah ini .

Gambar 3.71. Rangkaian Skematik Konektor yang dihubungkan dari LCD ke mikrokontroler

LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2x40 dan 4x40),

dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan karakter

(52)

Susunan Alamat Pada LCD

Gambar 3.72. Susunan Alamat Pada LCD

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H. Jadi, alamat awal di baris kedua

dimulai dari 40H. Jika Anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke-2 kolom

pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi, meskipun LCD yang digunakan 2x16

atau 2x24, atau bahkan 2x40, maka penulisan programnya sama saja.CGRAM

merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter, dimana bentuk dari

karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun, memori akan hilang saat

power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang. Berikut tabel pin untuk LCD

M1632. Perbedaannya dengan LCD standar adalah pada kaki 1 VCC, dan kaki 2 Gnd. Ini

kebalikan dengan LCD standar.

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang

berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan.

LCD dihubungkan langsung ke Port 0 dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan

data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada

(53)

Gambar 3.73. LCD 2x16

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW.

Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda

sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui

program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain

RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0),

maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high

”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada

aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 ).

(54)

Driver LCD seperti HD44780 memiliki dua register yang aksesnya diatur

menggunakan pin RS. Pada saat RS berlogika 0, register yang diakses adalah perintah,

sedangkan pada saat RS berlogika 1, register yang diakses adalah register data. Agar

dapat mengaktifkan LCD, proses inisialisasi harus dilakukan dengan cara mengeset bit

RS dan meng-clear-kan bit E dengan delay minimal 15 ms. Kemudian mengirimkan data

30H dan ditunda lagi selama 5 ms. Proses ini harus dilakukan tiga kali, lalu mengirim

inisial 20H dan interface data length dengan lebar 4 bit saja (28H). Setelah itu display

dimatikan (08H) dan di-clear-kan (01H). Selanjutnya dilakukan pengesetan display dan

cursor, serta blinking apakah ON atau OFF. Berdasarkan keterangan di atas maka kita

(55)

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja

dengan baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan

memberikan program sederhana pada mikrokontroller AT89S51. Programnya adalah

sebagai berikut:

Loop:

Setb P3.7

Acall tunda

Clr P3.7

Acall tunda

Sjmp Loop

Tunda:

Mov r7,#255

Tnd: Mov r6,#255

Djnz r6,$

Djnz r7,tnd

(56)

Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P3.7

kemudian mematikannya secara terus menerus. Perintah Setb P3.7 akan menjadikan P3.7

berlogika high yang menyebabkan transistor aktif, sehingga LED menyala. Acall tunda

akan menyebabkan LED ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P3.7 akan

menjadikan P3.7 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 akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan tampak

LED tersebut tampak berkedip.

Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroler AT89S51, kemudian

mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian

minimum mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan baik.

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA)

Pengujian pada bagian rangkaian catu daya ini dapat dilakukan dengan mengukur

tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Dari hasil

pengujian diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 5,0 volt. Sedangkan tegangan

keluaran kedua adalah sebesar +12,3 volt. Power Supply bertugas merubah tegangan

listrik AC menjadi tegangan listrik DC yang stabil sampai suatu arus maksimum yang

(57)