PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN GEDUNG
DAN PERALATAN LISTRIK TERHADAP BAHAYA KEBAKARAN BERBASIS MIKROKONTROLER
AT89C2051
Oleh :
035203044
THOMAS PARULIAN DEARDO HALOHO
PROGRAM DIPLOMA IV
TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN GEDUNG
DAN PERALATAN LISTRIK TERHADAP BAHAYA KEBAKARAN BERBASIS MIKROKONTROLER
AT89C2051
Oleh:
035203044
THOMAS PARULIAN DEARDO HALOHO
Karya Akhir ini diajukan untuk Melengkapi Salah Satu Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
PROGRAM DIPLOMA IV
TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sidang pada tanggal 13 Bulan September Tahun 2008 di depan Penguji :
1. Ir. Kasmir Tanjung : Ketua Penguji ……….
2. Fahmi, ST., MSc. : Anggota Penguji ……….
3. Ir. Soeharwinto, ST., MT. : Anggota Penguji ……….
Diketahui Oleh : Disetujui Oleh :
Ketua Pembimbing Karya Akhir
Ir. Nasrul Abdi, MT.
NIP. 131 459 554 NIP. 131 653 979
ABSTRAK
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 kebetuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu lebih canggih.
Mikrokontroler merupakan salah satu jenis piranti semikonduktor programmable yang paling diminati. Selain praktis dan murah, mikrokontroler
juga mudah untuk diaplikasikan pada berbagai keperluan, contohnya untuk mengendalikan sistem-sistem otomatis yang berdiri sendiri (stand alone) atau tempelan (embedded) seperti mesin fotokopi, remote controller, sistem
pengendali, sistem proteksi hingga aplikasi robot.
Dari beberapa aplikasi mikrokontroler yang telah dipaparkan di atas, penulis ingin menerapkan salah satu aplikasi mikrokontroler dari sekian
banyaknya aplikasinya, yaitu penulis akan merancang suatu alat yang mampu mengamankan suatu gedung dan peralatan listrik yang terdapat di dalamnya
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih
dan anugrah yang telah dilimpahkan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini.
Karya Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi D-IV Jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik USU.
Dalam penulisan Karya Akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan baik material, bimbingan, tuntunan maupun spritual oleh berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ayahanda tercinta, M. Haloho. dan Ibunda (alm) M. br Purba serta
abang Heri Jonathan Haloho, Amd. dan adik tercinta Dina Anggraini
br. Haloho.
2. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT. Selaku Dosen Pembimbing yang dengan sabar, tulus dan penuh perhatian membimbing penulis dalam
menyelesaikan Karya Akhir ini.
3. Bapak Ir. Mustafrind Lubis Selaku Dosen Wali atas bimbingan dan
arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan.
4. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT. Selaku Ketua Program Studi D-IV Jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik.
6. Seluruh Staf Pengajar yang telah membekali penulis dengan imu dan pengetahuan yang dimilikinya.
7. Seluruh Staf Pegawai Departemen Teknik Elektro, khususnya B’
Martin.
8. Yang terkhusus buat belahan hati dan jiwa penulis, Henny Deviany
Sitorus, SE. Tersayang. Terima kasih buat semangat dan motivasinya agar dapat menyelesaikan Karya Akhir ini tepluruh at pada waktunya. 9. Seluruh Rekan – rekan Pemuda/i GKP, khususnya buat K’ Melati
Siburian.
10.Sahabat-sahabatku : B’ Yudi, Pak Dedianto (Thanks buat bukunya),
Edy Rahman, Apara Hendra, Joko, Aswin, Rambo, Silva, Sabrina, Ijal dan seluruh sahabat-sahabat lainnya tak dapat penulis sebutkan satu per satu. Terima kasih buat semuanya.
Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penulisan Karya Akhir ini. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun demi penyempurnaannya ke depan.
Akhir kata, dengan segala kerendahan hati, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan dan kekurangan selama penulisan
Karya Akhir ini. Semoga Karya Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semuanya. Syaloom... Tuhan memberkati...
Medan, September 2008 Penulis
035203044
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1. 1 Latar Belakang ... 1
1. 2 Tujuan Penulisan Karya Akhir ... 2
1. 3 Rumusan Masalah ... 2
1. 4 Batasan Masalah ... 2
1. 5 Metode Penulisan ... 3
1. 6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2. 1 Deskripsi Mikrokontroler AT89C2051 ... 5
2. 1. 1 Konfigurasi Pin ... 6
2. 1. 2 Deskripsi Pin AT89C2051 ... 6
2. 1. 3 Diagram Blok AT89C2051 ... 9
2. 1. 4 Karekteristik Oscilator ... 9
2. 1. 6 Batasan-batasan pada Instruksi tertentu ... 11
2. 1. 7 Memprogram Flash Memori ... 13
2. 2 Komponen-komponen tambahan yang digunakan ... 15
2. 3 Operational Amplifier ... 24
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 26
3. 1 Diagram Blok Rangkaian ... 26
3. 2 Perancangan Rangkaian Power Supply (PSA) ... 28
3. 2. 1 Perancangan Rangkaian PSA Blok Rangkaian ... 28
3. 2. 2 Perancangan Rangkaian PSA Spreyer ... 29
3. 3 Perancangan Rangkaian Penguat dan Penguat Sinyal ... 30
3. 4 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051 ... 31
3.5 Perancangan Rangkaian Driver Relay ... 33
3. 5. 1 Perancangan Rangkaian Driver Relay Spreyer ... 33
3. 5. 2 Perancangan Rangkaian Driver Relay Buzzer ... 35
3. 5. 3 Perancangan Rangkaian Driver Relay Beban ... 37
3. 6 Prinsip Kerja Alat ... 39
3. 7 Diagram Alir Pemrograman ... 40
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ALAT ... 41
4. 1 Pengujian Rangkaian ... 41
4. 1. 1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051 ... 41
4. 1. 2 Pengujian Rangkaian Penguat dan Pengolah Sinyal ... 42
4. 2 Pengujian Alat ... 43
BAB V PENUTUP ... 45
5. 1 Kesimpulan ... 45
5. 2 Saran ... 45
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Konfigurasi Pin AT89C2051 ... 6
Gambar 2. 2 Blok Diagram AT89C2051 ... 9
Gambar 2. 3 Perangkaian Oscilator ... 10
Gambar 2. 4 Konfigurasi Eksternal Clock Drive ... 10
Gambar 2. 5 Simbol Resistor ... 16
Gambar 2. 6 Simbol Kapasitor ... 16
Gambar 2. 7 Simbol Tipe Transistor ... 17
Gambar 2. 8 Transistor Sebagai Saklar ON ... 18
Gambar 2. 9 Karekteristik Daerah Saturasi pada Transistor ... 19
Gambar 2. 10 Transistor sebagai Saklar ON ... 20
Gambar 2. 11 Simbol Dioda ... 21
Gambar 2. 12 Simbol IC ... 22
Gambar 2. 13 Relay Elektromagnetis ... 23
Gambar 2. 14 Simbol Op-Amp Dasar ... 24
Gambar 2. 15 Rangkaian Inverting Amplifier ... 24
Gambar 2. 16 Rangkaian Non Inverting Amplifier ... 25
Gambar 3. 1 Diagram Blok Rangkaian ... 26
Gambar 3. 2 Rangkaian Power Supply (PSA) Blok Rangkaian ... 28
Gambar 3. 3 Rangkaian Power Supply untuk Spreyer ... 29
Gambar 3.4 Rangkaian Penerima Sinar Inframerah Api ... 31
Gambar 3. 6 Rangkaian Driver Spreyer ... 33
Gambar 3. 7 Rangkaian Driver Buzzer ... 35
Gambar 3. 8 Rangkaian Driver Relay Beban ... 37
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Fungsi dan Fitur Spesial Port 3 ... 7
Tabel 2. 2 Peta Memori SFR dan Reset Value ... 11
Tabel 2. 3 Kode Warna Resistor ... 15
ABSTRAK
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 kebetuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu lebih canggih.
Mikrokontroler merupakan salah satu jenis piranti semikonduktor programmable yang paling diminati. Selain praktis dan murah, mikrokontroler
juga mudah untuk diaplikasikan pada berbagai keperluan, contohnya untuk mengendalikan sistem-sistem otomatis yang berdiri sendiri (stand alone) atau tempelan (embedded) seperti mesin fotokopi, remote controller, sistem
pengendali, sistem proteksi hingga aplikasi robot.
Dari beberapa aplikasi mikrokontroler yang telah dipaparkan di atas, penulis ingin menerapkan salah satu aplikasi mikrokontroler dari sekian
banyaknya aplikasinya, yaitu penulis akan merancang suatu alat yang mampu mengamankan suatu gedung dan peralatan listrik yang terdapat di dalamnya
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi semikonduktor telah memungkinkan manusia untuk
memadukan ribuan transistor beserta komponen lain ke dalam satu chip yang
dikenal sebagai IC (Integrated Circuit). Teknologi IC berkembang dengan pesat sehingga di pasaran beredar ribuan jenis IC dengan spesifikasi dan kegunaan yang beragam. Namun demikian, kebutuhan manusia yang jauh lebih kompleks,
menuntut spesifikasi yang khusus dan unik dari semikonduktor pada setiap kasusnya. Sebagai solusinya, para ilmuan dan produsen semikonduktor
mengembangkan piranti semikonduktor yang dapat diprogram (Programmable Devices) sesuai dengan keperluan.
Mikrokontroler merupakan salah satu jenis piranti semikonduktor
programmable yang paling diminati. Selain praktis dan murah, mikrokontroler
juga mudah untuk diaplikasikan pada berbagai keperluan, contohnya untuk mengendalikan sistem-sistem otomatis yang berdiri sendiri (stand alone) atau
tempelan (embedded) seperti mesin fotokopi, remote controller, sistem pengendali, sistem proteksi hingga aplikasi robot.
Dari beberapa aplikasi mikrokontroler yang telah dipaparkan di atas, maka penulis akan merancang suatu alat pengamanan yang berbasis mikrokontroler. Atas dasar pertimbangan pemakaian jumlah I/O mikrokontroler (5 I/O), seri atau
jenis mikrokontroler yang penulis gunakan, penulis mengambil judul
LISTRIK TERHADAP BAHAYA KEBAKARAN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C2051”
1. 2 Tujuan Penulisan Karya Akhir
Adapun yang menjadi tujuan penulisan Karya Akhir ini adalah :
a. Untuk merancang suatu alat yang mampu mengamankan suatu gedung dan peralatan listrik yang terdapat di dalamnya terhadap kerusakan yang lebih fatal apabila terjadi kebakaran yang berbasis mikrokontroler AT89C2051.
b. Untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan masa studi program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik.
1. 3 Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah adalah :
a. Bagaimana cara kerja mikrokontroler yang berfungsi sebagai pusat kendali sistem.
b. Bagaimana cara membuat suatu alat yang mampu mengamankan suatu
gedung dan peralatan listrik yang terdapat di dalamnya mulai dari perancangan hingga pengujian alat.
1. 4 Batasan Masalah
Agar penulisan karya akhir ini sesuai dengan yang diharapkan dan
a. Memaparkan dan menjelaskan prinsip kerja mikrokontroler sebagai pusat kendali sistem.
b. Membahas prinsip kerja alat.
1. 5 Metode Penulisan
Karena Karya Akhir ini merupakan suatu studi penulisan, maka penulis
mencari dan mengumpulkan bahan-bahan dan data yang diperlukan melalui : 1. Studi literature : Mengambil bahan-bahan dan data-data dari berbagai
sumber referensi seperti: buku-buku referensi, artikel-artikel dari majalah maupun dari internet, dan lain
sebagainya.
2. Studi Bimbingan : Diskusi-diskusi, berupa tanya jawab dengan Dosen Pembimbing, senior-senior dan teman-teman
seangkatan mengenai masalah-masalah yang ada serta berupaya mencari penyelesaian dan solosi dari permasalahan tersebut.
3. Studi Laboratorium : Melakukan perancangan alat, memprogram alat, dan menguji alat pada sebuah laboratorium mini yang
kelengkapan peralatan-peralatan penunjang lainnnya yang diperlukan cukup memadai.
1. 6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan karya akhir ini, maka
urutan bab demi bab temasuk isi dari sub-sub babnya. Adapun sistematik pembahasan tersebut adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metode penulisan serta
sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisikan tentang teori mengenai Mikrokontroler
AT89C2051, komponen elektronika dan operational amplifier (OP-AMP).
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisikan tentang perancangan sistem, yang meliputi perancangan power supply, rangkaian penguat dan pengolah sinyal,
rangkaian Mikrokontroler AT89C2051, rangkaian driver relay spreyer, buzzer, beban.
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ALAT
Bab ini berisikan tentang pengujian rangkaian dan alat. Pengujian rangkaian ini meliputi pengujian rangkaian Mikrokontroler
AT89C2051, rangkaian penguat dan pengolah sinyal, rangkaian driver relay.
BAB V PENUTUP
Bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil pembahasan.
BAB II
LANDASAN TEORI
2. 1 Deskripsi Mikrokontroler AT89C2051
Mikrokontroler jenis AT89C2051 adalah sebuah CMOS mikrokomputer
8-bit bervoltase rendah yang memiliki performa tinggi dengan 2 Kilobyte Flash Programmable Erasable Read Only Memory (PEROM). Perangkat ini dihasilkan
oleh teknologi high density nonvolatile memory technologi yang terus
dikembangkan pabrik ATMEL. Mikrokontroler ini kompatibel dengan standar industri MCS-51TM
Mikrokontroler AT89C2051 menyediakan beberapa fitur standar, antara lain 2 K byte Flash memori, RAM 128 byte, 15 jalur input/output, 2 timer/counter 16-bit, 5 arsitektur interupsi jenis two-level, sebuah serial port yang dapat
membaca dan mengirim sinyal dua arah (Full Duplex), sebuah analog komparator yang sangat presisi, oscilator on-chip dan sirkuit clock. Mikrokontroler
AT89C2051 juga didesain dengan logika statis untik operasi penurunan frekuensi sampai titik nol (frequency down to zero operation) dan mendukung 2 macam power saving software operasional mode. Pertama adalah mode Idle yang
melakukan penghentian CPU dengan mengijinkan RAM, timer/counter, serial port, dan sistem interupsi untuk terus melanjutkan operasinya. Kedua adalah mode
Power down yang melakukan penyimpanan isi dari RAM, melakukan pembekuan dari segi instruksi setnya. Dengan mengkombinasi sebuah
oscilator serta menghentikan semua proses pada fungsi-fungsi chip yang lain sampai hardware reset berikutnya.
2. 1. 1 Konfigurasi Pin
Gambar 2. 1 Konfigurasi Pin AT89C2051
Mikrokontroler AT89C2051 memiliki beberapa port yang dapat dipakai sebagai port input maupun output, di samping port pendukung lainnya, yaitu port P1.0 sampai P1.7 dan port P3.0 sampai P3.7. Pemakaiannya harus disesuaikan
dengan peraturan yang telah ditetapkan oleh produsen mikrokontroler ini.
2. 1. 2 Deskripsi PIN AT89C2051 VCC
Suplai tegangan (+) mikrokontroler
GND
Suplai tegangan ( - ) mikrokontroler
Port 1
Port 1 adalah sebuah 8-bit input/output port yang 2 arah (bidirectional I/O port). Pin port P1.2 sampai P1.7 menyediakan pull-ups secara internal. P1.0 dan P1.1
Keluaran port 1.0 membuat arus sebesar 20 mA dan dapat digunakan untuk menyalakan LED secara langsung. Jika sebuah program mengakses Port pin1, maka port ini digunakan sebagai port input. Ketika port pin 1.2 sampai 1.7
digunakan sebagai port input dan port-port tersebut diset secara pulled-low, maka port-port tersebut dapat menghasilkan arus (IIL
Port 1 juga dapat menerima kode/data saat memori flash dalam kondisi diprogram atau saat proses verifikasi dilakukan.
) karena adanya interaksi pull-ups
tadi.
Port 3
Port 3 pin P3.0 sampai P3.5 adalah 6 input/output pin yang dapat menerima
kode/data secara 2 arah (bidirectional I/O port) yang mempunyai fasilitas internal pull-ups. P3.6 adalah sebuah hardware yang digunakan sebagai input dan output dari komparator on chip, tetapi pin tersebut tidak dapat diakses sebagai port
input/output standar. Port pin 3 dapat mengeluarkan arus sebesar 20 mA.
Port 3 juga menyediakan fungsi dari fitur spesial yang bervariasi dari Mikrokontroler AT89C2051. Fungsi dan fitur spesial dari Mikrokontroler
AT89C2051 dapat dilihat pada Tabel 2. 1 di bawah ini :
Tabel 2. 1 Fungsi dan fitur spesial Port 3 yang bervariasi
Port Pin Alternate Functions
P3. 0 P3. 1 P3. 2 P3. 3 P3. 4 P3. 5
Port 3 juga dapat menerima beberapa sinyal kontrol untuk keperluan pemrograman Flash memory dan verifikasi data.
RST
RST berfungsi sebagai kaki untuk input sinyal reset. Semua input/output (I/O)
akan kembali pada posisi nol (reset) secepatnya ketika kaki reset (RST) tersebut berlogika tinggi/high condition. Menahan pin RST untuk dua cycle machine ketika suatu oscilator sedang bekerja akan mengakibatkan resetnya semua sistem
device yang ada ke dalam zero position.
XTAL1
Sebagai input kepada inverting amplifier oscilator dan memberi input kepada internal clock operating sirkuit.
XTAL 2
2. 1. 3 Diagram Blok AT89C2051
Diagram Blok AT89C2051 dapat dilihat pada Gambar 2. 2 di bawah ini.
Gambar 2. 2 Blok Diagram AT89C2051
2. 1. 4 Karakteristik Oscilator
XTAL 1 dan XTAL 2 adalah suatu input dan output yang bertanggung jawab penuh dari sebuah amplifier inverting di mana XTAL – XTAL tersebut
dapat dikonfigurasikan untuk digunakan sebagai on-chip oscilator. Gambar 2. 3 menunjukkan rangkaian oscilator yang terbuat dari sebuah kristal quatrz atau
clock source, XTAL 2 harus dikondisikan tidak tersambung ketika XTAL 1
sedang diberi suatu sinyal/tegangan seperti yang ditunjukkan Gambar 2. 4. Dalam posisi ini rangkaian tidak dibutuhkan lagi untuk mengkondisikan mikrokontroler
‘sedang proses’ atau duty cycle dalam menerima sinyal clock eksternal. Selama input, pada sirkuit clocking internal ada suatu sinyal dari sebuah device yang
dibagi menjadi dua flip-flop. Namun tegangan minimum dan maksimum serta time pada posisi rendah (low) maupun tinggi (high) harus dianalisis terlebih dahulu.
Gambar 2. 3 Perangkaian Oscilator Gambar 2. 4 Konfigurasi Eksternal Clock Drive
Catatan :
C1, C2 = 30 pF ± 10 pF untuk jenis kondensator kristal
= 40 pF ± 10 pF untuk jenis resonator keramik
2. 1. 5 Register Fungsi Khusus/Special Function Register (SFR)
Sebuah peta memori yang terdapat pada on-chip memory area dan disebut sebagai Special Function Register (SFR) space memory pada Tabel 2. 2.
Sebagai catatan, tidak semua alamat memori ditunjukkan pada tabel
Akses baca (road access) pada alamat memori ini akan menghasilkan suatu data general yang bernilai acak atau random, sedangkan akses tulis (write access) akan mempunyai efek yang indeterminate.
Program user tidak boleh ditulis pada alamat yang tidak tercantum dalam Tabel. Dalam kasus tersebut, memori reset atau nilai inactive dari bit yang baru
akan selalu nol (0).
Tabel 2. 2 Peta Memori SFR dan Reset value
2. 1. 6 Batasan – batasan pada Instruksi Tertentu
mikrokontroler ATMEL. Mikrokontroler tersebut memiliki 2 Kbyte Flash memori program. Mikrokontroler.
1. Instruksi-insruksi branching:
LCALL, LJMP, ACALL, AJMP, SJMP, JMP@+DPTR
Beberapa instruksi unconditional branching di atas akan
dieksekusi secara benar selama software programmer selalu mengingat bahwa alamat destination branching harus jatuh di dalam batas ukuran memori kontroler (lokasi 00H sampai 7FFH digunakan untuk
AT89C2051). Pelanggaran atas aturan pengalamatan memori di atas akan mengakibatkan program menjadi bertingkah laku aneh.
CJNE [...]. DJNZ [...], JB, JNB, JC, JNC, JBC, JZ, JNZ dengan instruksi kondisional branching tersebut di atas juga harus juga mematuhi aturan-aturan pengalamatan memori yang telah disebutkan. Apabila
programmer melanggar aturan di atas, hal itu mungkin akan mengakibatkan hasilnya menjadi tidak menentu.
Beberapa penerapan yang menyertakan interupsi pada lokasi
alamat servis rutin pada keluarga mikrokontroler ATMEL 80C51 dapat dipelajari pada manual-manual masing-masing.
2. MOVX – related instruction, Data Memori:
Mikrokontroler AT89C2051 mempunyai 128 byte internal data memori. Dengan kata lain, mikrokontroler AT89C2051 mempunyai batas
stack sebesar 128 byte, yaitu sebesar jumlah RAM dari mikrokontroler tersebut. Akses eksternal data memori dan eksekusi eksternal program
instruksi MOVX [...] tidak diperbolehkan dalam memprogram mikrokontroler AT89C2051.
Kode assambler jenis 80C51 akan tetap dieksekusi sebagai
instruksi assambler, meskipun instruksi tersebut ditulis dengan kondisi yang melanggar aturan pengalamatan. Tingkah laku device atau alat yang
kita buat, bertanggungjawab terhadap kesalahan eksekusi logika program, bukan pada program yang kita tulis.
2. 1. 7 Memprogram Flash Memori
Pada Mikrokontroler AT89C2051 terdapat memori Flash sebesar 2 Kbyte.
Memori ini digunakan sebagai memori kode program dan dikondisikan pada keadaan array, yang bisa ditulis dan dibaca (read-write) dan siap untuk diberi program. Memori array tersebut hanya dapat diprogram per byte pada tiap satuan
waktu. Sekali memori array tersebut diberi program, maka untuk memprogram ulang harus dilakukan penghapusan data program yang telah ada secara elektrikal. Dengan kata lain, memori array tersebut tidak dapat langsung ditimpa dengan
program yang baru, tetapi harus dihapus terlebih dahulu.
Urutan Pemrograman Chip
1. Power-up sequence:
Berikan tegangan antara Vcc dan GND dan SET, XTAL 1, ke posisi GND. 2. Set pin RST dengan nilai logika High, set pin P3.2 juga dengan nilai High.
3. Berikan nilai level logika kombinasi High dan Low pada pin-pin P3.3, P3.4, P3.5, P3.7 sesuai mode operasi yang akan kita lakukan, apakah
4. Alamatkan data program yang kita buat pada range alamat memori 000H, yaitu pada pin P1.0 sampai P1.7.
5. Berikan tegangan Vcc 12 Volt pada pin RST ketika akan melakukan
program chip (mode operasi pemrograman).
6. Masukkan pulsa kode program yang akan kita masukkan pada pin 3.2.
Waktu penulisan program pada memori array akan memakan waktu sekitar 1,2 ms (milisecond).
7. Untuk verifikasi data program yang kita masukkan, ubah logika pada pin
RST dari Vcc 12 Volt menjadi level logika High lalu set pin P3.3 sampai P3.7 menjadi level prioritas. Data output dapat dibaca melalui port pin P1.
8. Untuk memasukkan program ke alamat memori berikutnya supaya tidak tumpang tindih, berikan pulsa positif pada pin XTAL 1. Langkah ini untuk menaikkan addres counter dengan increment satu (+1 pada addres
counter). Masukkan data program yang baru pada port pin P1.
9. Ulangi langkah 5 sampai 8, ubah data dan alur range memori mikrokontroler sampai batas 2 Kbyte.
10.Power-off sequence.
Set XTAL1 dengan logika Low dan RST juga dengan logika Low, lalu
2. 2 Komponen – Komponen Tambahan Yang Digunakan Resistor
Resistor, atau yang sering disebut dengan tahanan, adalah salah satu
komponen elektronika yang digunakan sebagai penghambat, baik arus (I) ataupun tegangan (V) yang akan diinput atau dikeluarkan ke sirkuit atau rangkaian lain.
Tahanan resitor diberi kode berupa pita warna yang melingkari badannya. Warna pita menunjukkan nilai tahanan dan toleransinya. Nilai dari warna-warna resistor dapat dilihat pada Tabel 2. 3 di bawah ini.
Tabel 2. 3 Kode Warna Resistor
No. Warna Cincin I Cincin II Cincin III (10n) Toleransi
1 Hitam 0 0 100
2 Coklat 1 1 101
3 Merah 2 2 102
4 Jingga 3 3 103
5 Kuning 4 4 104
6 Hijau 5 5 105
7 Biru 6 6 106
8 Ungu 7 7 107
9 Kelabu 8 8 108
10 Putih 9 9 109
11 Emas 7 7 5%
12 Perak 8 8 10%
13 Tanpa Warna 9 9 20%
Sebagai contoh :
Sebuah Resistor memiliki warna Merah, Ungu, Coklat dan Emas. Kode wana
resistor tersebut adalah : Merah : 2
Ungu : 7 Coklat : 10 Emas : ±5%
1
Simbol resistor ditunjukkan pada Gambar 2. 5.
Gambar 2. 5 Simbol Resistor
Kapasitor
Kapasitor merupakan komponen elektronika yang sering dipakai di dalam
merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, filter, dan penyimpanan energi listrik. Di dalam 2 buah pelat elektroda saling berhadapan
dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberi tegangan DC maka energi
listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian,
arus mengalir.
Simbol kapasitor ditunjukkan pada Gambar 2. 6
Gambar 2. 6 Simbol Kapasitor
Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan
dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan seperti ini dapat diperoleh satu buah transistor.
1. Transistor germanium PNP 2. Transistor silikon NPN 3. Transistor silikon PNP
4. Transistor germanium NPN
Transistor mempunyai 3 kaki. Anak panah yang terdapat di dalam simbol
menunjukkan arah arus yang melalui transistor. Simbol tipe transistor dapat dilihat pada Gambar 2. 7.
Gambar 2. 7 Simbol tipe transistor Keterangan :
C = kolektor E = emiter B = basis
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah
penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short).
Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan
C
B
E
C B
E
menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada Gambar 2. 8.
Gambar 2. 8 Transistor sebagai Saklar ON
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturi adalah :
Rc Vcc
Imax = ………..……….(2.1)
Rc Vcc I
.
hfe B = ……….……….(2.2)
Rc . hfe
Vcc
IB= ……….(2.3)
Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB
B BE B B R V V
I = −
) adalah :
……….(2.4)
VB = IB . RB + VBE
BE B B V Rc . hfe R . Vcc
V = +
………..(2.5)
………(2.6)
Jika tegangan VB BE
B B V Rc . hfe R . Vcc
V = +
telah mencapai , maka transistor
akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum.
Saklar On Vcc
Vcc
IC R
RB
VB
IB VBE
Gambar 2. 9 dibawah ini menunjukkan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah harga VCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan pada lembar data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt,
[image:31.595.152.489.246.379.2]walaupun pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 volt. Bagian dibawah knee pada Gambar 2. 9 dikenal sebagai daerah saturasi.
Gambar 2. 9 Karakteristik daerah saturasi pada transistor
Pada daerah penyumbatan,nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open).
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena
terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti Gambar 2. 10 dibawah ini.
Titik Sumbat (Cut off)
IB > IB(sat) IB = IB(sat)
IB
Penjenuhan (saturation)
IC
Rc Vcc
IB = 0
Gambar 2. 10 Transistor Sebagai Saklar OFF
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB
hfe I IB = C
) = 0 maka :
………...(2.7)
IC = IB I
. hfe ….………(2.8)
C
I
= 0 . hfe ………..………(2.9)
C
Hal ini menyebabkan V
= 0 ………..(2.10)
CE
Vcc = Vc + V
sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus :
CE
V
…………..………(2.11)
CE
V
= Vcc – (Ic . Rc) …..………(2.12)
CE = Vcc …..………(2.13)
Dioda
Sebuah dioda semikonduktor dapat dipakai untuk menggantikan tabung
hampa. Dioda semikonduktor dapat dibuat dari bahan jenis N yang bersifat kelebihan elektron lalu disambung dengan jenis P yang kekurangan elektron. Bahan jenis N dan P tersebut dihasilkan dengan cara penodaan (doping) pada
bahan semikonduktor Germanium dan Silikon. Cara penyambungan kedua bahan ini adalah dengan cara kimia, bukan dengan cara mekanik, yaitu proses
Saklar Off Vcc
Vcc
IC R
RB
VB
IB VBE
pemanasan sehingga berdifusi , di mana kedua bahan itu tersusun menjadi sebuah susunan kristal tunggal.
Apabila diteliti akan tampak bahwa pada tempat-tempat yang berdekatan
dengan sambungan itu akan terjadi perembesan sedikit , baik elektron maupun hole dari wilayah masing-masing. Beberapa diantaranya akan bergabung menjadi
satu yang disebut rekombinasi.
Hole adalah suatu tempat kosong yang ditinggalkan oleh elektron. Dalam waktu singkat, perembesan dalam sambungan akan mencapai kesetimbangan PN.
Kemudian terbentuklah daerah yang kehabisan pendukung muatan P ataupun N yang disebut deflection region yang merupakan penghambat kuat (potential
barrier).
Dioda hanya akan dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga kebanyakan dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifier).
Simbol dioda dapat dilihat pada Gambar 2. 11.
Gambar 2. 11 Simbol Dioda
Integrated Circuit
Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semikonduktor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen
seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran
Sebelum ada IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnya sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis.
Secara garis besar, IC dibedakan menjadi dua, yaitu IC terprogram dan IC tak terprogram. Dalam penggunaannya, IC terprogram harus diisi dengan program
[image:34.595.275.355.308.415.2]tertentu yang sesuai dengan kerja yang diharapkan dari IC tersebut. Sebaliknya, IC tak terprogram tidak perlu diprogram terlebih dahulu sebelum digunakan sesuai keperluan. Simbol IC dapat dilihat pada Gambar 2. 12.
Gambar 2. 12 Simbol IC
Relay Pengendali Otomatis
Relai pengendali otomatis (an electromechanical relay = EMR) adalah
saklar magnetis. Relai ini menghubungkan rangkaian beban ON atau OFF dengan
pemberian energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian listrik maupun elektronis. EMR dapat digunakan untuk mengontrol
rangkaian beban tegangan tinggi dengan kontrol tegangan rendah.
Relai biasanya hanya mempunyai satu kumparan, tetapi relai dapat mempunyai beberapa kontak. Jenis EMR diperlihatkan pada Gambar 2. 10. Relai
normally closed (NC). Apabila kumparan diberi tenaga, terjadi medan elektromagnetis. Aksi dari medan pada gilirannya menyebabkan plunger bergerak pada kumparan menutup kontak NO dan membuka kontak NC. Jarak gerak
plunger biasanya ≤ 4 inchi.
Kontak normally open akan membuka ketika tidak ada arus yang mengalir
pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menerima arus atau diberi tenaga. Kontak normally closed akan tertutup apabila kumparan tidak diberi daya dan membuka ketika kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya
[image:35.595.172.453.332.486.2]digambarkan sebagai kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi daya.
2. 3 Operational Amplifier
Operational Amplifier adalah penguat beda (differential amplifier) dengan impedansi input tinggi dan output impedansi rendah. Op amp banyak digunakan
untuk pengubah tegangan (amplitudo dan polaritas), osilator, filter dan rangkaian instrumentasi. Op amp terdiri dari sejumlah besar differential amplifier untuk
mendapatkan penguatan tegangan yang besar.
Op amp dasar menggunakan differential amplifier dengan 2 input (plus dan minus) dan setidaknya 1 output.
[image:36.595.222.437.331.387.2]Simbol op amp dasar dapat dilihat pada Gambar 2. 14.
Gambar 2. 14 Simbol op amp dasar
Rangkaian Praktis Op Amp
Rangkaian praktis op amp terdiri dari Inverting Amplifier dan Non
Inverting Amplifier.
Inverting Amplifier
Rangkaian penguatan konstan yang banyak digunakan adalah inverting amplifier, seperti pada Gambar 2. 15 berikut :
[image:36.595.199.462.595.723.2]Output diperoleh dengan mengalikan input dengan suatu konstanta penguatan yang nilainya ditentukan oleh resistor input R1 dan resistor umpan balik Rf
Hubungan antara tegangan input dan output
. Output ini terbalik (inverted) dari input (beda phase 180º).
V1 = - x V0, sehingga V0 = - x V
Non Inverting Amplifier
1
[image:37.595.205.457.287.455.2]Rangkaian penguatan non inverting dapat dilihat pada Gambar 2. 16.
Gambar 2. 16 Rangkaian Non Inverting Amplifier
Hubungan antara tegangan input dan output adalah :
V1 = x V0,
= 1 + sehingga V0 V1
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3. 1 Diagram Blok Rangkaian
Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang akan
[image:38.595.277.352.305.396.2]dirancang. Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing-masing. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3. 1 berikut ini:
Mikrokontroler
Gambar 3. 1 Diagram Blok Rangkaian
Desain sistem rangkaian terdiri dari:
1. Sensor api, dimana pada perancangan ini digunakan fotodioda yang sensitive terhadap sinar infra merah yang dipancarkan oleh cahaya api. Fotodioda ini akan berubah nilai hambatannya bergantung pada kadar sinar infra merah yang
mengenainya. Semakin besar sinar infra merah yang mengenainya, semakin kecil nilai hambatan fotodioda tersebut.
terdapat transistor yang berfungsi untuk mengolah sinyal analog yang telah diperkuat menjadi sinyal digital.
3. Mikrokontroler AT89C2051 berfungsi untuk mendeteksi dan memproses
sinyal digital yang masuk dari rangkaian pengolah dan penguat sinyal, kemudian menentukan tindakan untuk mematikan (OFF) atau (ON)
menghidupkan relay.
4. Rangkaian driver relay spreyer. Mikrokontroler tidak dapat secara langsung mengendalikan ON/OFF spreyer, sehingga untuk mengendalikannya
dibutuhkan rangkaian tambahan atau rangkaian driver.
5. Spreyer berfungsi untuk menyemprotkan air yang bertujuan untuk
memadamkan nyala api. Spreyer yang digunakan adalah spreyer otomatis yang dapat diaktifkan dengan memberi tegangan 12Vdc pada spreyer tersebut. 6. Rangkaian driver buzzer. Mikrokontroler tidak dapat secara langsung
mengendalikan ON/OFF buzzer, sehingga untuk mengendalikannya dibutuhkan rangkaian tambahan atau rangkaian driver.
7. Buzzer berfungsi untuk menghasilkan suara yang bertujuan memberi tanda
atau peringatan jika terjadi nyala api di dalam ruangan.
8. Rangkaian driver relay beban. Mikrokontroler tidak dapat secara langsung
mengendalikan ON/OFF beban, sehingga untuk mengendalikannya dibutuhkan rangkaian tambahan atau rangkaian driver.
9. Relay beban berfungsi untuk memutuskan catu daya jala-jala 220VAC ke
3. 2 Perancangan Rangkaian Power Supplay (PSA)
Pada perancangan rangkaian ini digunakan 2 buah power supplay, yang pertama berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian dan yang
kedua berfungsi untuk mensupplay tegangan ke spreyer.
3. 2. 1 Perancangan rangkaian power supply blok rangkaian
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh blok rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari tiga keluaran, yaitu 5
volt, 8 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke blok rangkaian pengolah/penguat sinyal dan mikrokontroler, keluaran 8 volt
digunakan untuk mensuplay tegangan ke blok rangkaian driver relay sprayer dan buzzer, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke blok rangkaian driver relay beban listrik. Rangkaian power supplay ditunjukkan
[image:40.595.105.513.467.621.2]pada Gambar 3. 2 berikut ini :
Gambar 3. 2 Rangkaian power supplay (PSA) blok rangkaian
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 penyearah gelombang penuh menggunakan dua buah dioda,
berikutnya berfungsi untuk menahan arus yang ada pada regulator agar tidak balik jika terjadi penarikan arus sesaat dari output tegangan 8 dan 12 volt yang dibutuhkan untuk mengaktifkan relay. Regulator tegangan 5 volt (7805)
digunakan agar keluaran tegangan yang disupplay ke blok rangkaian pengolah/penguat sinyal dan mikrokontroler stabil 5 volt walaupun terjadi
perubahan tegangan pada masukannya. Regulator 8 volt (7808) digunakan agar keluaran tegangan yang disupply ke blok rangkaian driver relay sprayer dan buzzer stabil 8 volt walaupun terjadi perubahan tegangan pada masukannya. LED
hanya sebagai indikator apakah PSA telah bekerja dengan baik.
3. 2. 2 Perancangan power supply spreyer
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke spreyer. Rangkaian PSA ini menghasilkan output tegangan 12 Volt dc. Spreyer
membutuhkan power supply yang terpisah karena membutuhkan arus yang cukup besar untuk mengaktifkan spreyer. Jika tegangan masukan spreyer tetap diambil dari PSA yang untuk semua blok rangkaian, arus yang dihasilkan oleh PSA itu
akan diambil sepenuhnya oleh spreyer sehingga arus yang dibutuhkan mikrokontroler berkurang yang mengakibatkan mikrokontroler reset. Rangkaian
[image:41.595.164.417.607.716.2]power supply untuk spreyer ditunjukkan pada Gambar 3. 3 di bawah ini :
3. 3 Perancangan Rangkaian Penguat dan Pengolah Sinyal
Sensor infra merah api ini mendeteksi pancaran cahaya infra merah yang dipancarkan oleh api. Pancaran sinar infra merah dari api akan diterima oleh
fotodioda. Tahanan fotodioda akan mengalami perubahan jika menerima pancaran sinyal infra merah. Fotodioda memiliki hambatan sekitar 20 s/d 50 Mohm jika
tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 500 s/d 1000 Kohm jika terkena sinar infra merah dari api tergantung dari besarnya intensitass yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka
hambatannya semakin kecil.
Perubahan hambatan fotodioda diolah menjadi perubahan tegangan.
Untuk mengubah perubahan hambatan menjadi perubahan tegangan, fotodioda harus diserikan dengan resistor yang biasanya dikenal dengan istilah rangkaian pembagi tegangan. Dengan demikian perubahan hambatan pada fotodioda
menyebabkan perubahan tegangan pada output rangkaian pembagi tegangan. Pada perancangan ini fotodioda diserikan dengan hambatan sebesar 33Kohm, ini bertujuan agar sensitifitas sensor dapat diatur.
Perubahan tegangan tadi kemudian diperkuat menggunakan Op-Amp LM358 yang merupakan IC dual OP AMP. Sinyal yang telah dikuatkan tadi
selanjutnya diolah oleh rangkaian penerima transistor C945 agar menghasilkan sinyal digital.
Jika fotodioda menerima pancaran sinar infra merah dari api maka output
dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low (0), namun jika potodioda tidak menerima sinar infra merah dari api, maka output dari rangkaian
rangkaian penguat dan pengolah sinyal yang sama yang bertujuan untuk menambah cakupan penerimaan pancaran sinar infra merah yang dihasilkan api. Rangkaian penerima infra merah ditunjukan pada Gambar 3. 4 di bawah ini:
Gambar 3. 4 Rangkaian Penerima sinar infra merah dari api
3. 4 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang
ada. Komponen utama dari blok rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler AT89C2051. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan
Gambar 3. 5 Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051
Mikrokontroler ini memiliki 15 port I/O, yaitu port 1 dan port 3. Pin 12 sampai 19 adalah port 1, dan port 3 berada pada pin 2, 3, 6, 7, 8, 9 dan 11. Pin 20 dihubungkan ke catu daya 5 volt. Dan pin 10 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 1 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua
komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor
dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah : t = R x C = 10 KΩ x 10 µF = 1 mdetik
3. 5 Perancangan Rangkaian Driver Relay
Perancangan rangkaian driver relay ini terdiri dari perancangan driver relay spreyer, driver relay buzzer dan driver relay beban.
3. 5. 1 Perancangan Rangkaian Driver Relay Spreyer
Spreyer yang digunakan adalah spreyer 6 – 15Volt, dengan arus yang dibutuhkan sebesar 450 mA. Rangkaian rangkaian driver spreyer ini berfungsi sebagai saklar elektronik untuk menghubungkan spreyer dengan catu daya. Pada
[image:45.595.182.416.414.620.2]perancangan ini digunakan relay 6 - 9Volt dan sebuah rangkaian transistor sebagai saklar. Rangkaian driver spreyer ini ditunjukkan pada Gambar 3. 6 berikut ini :
Gambar 3. 6 Rangkaian driver spreyer
Komponen utama dari rangkaian ini adalah relay. Relay merupakan saklar magnetis yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan elektromagnetis. Pada rangkaian ini
berarti jika positip relay (kaki 1) dihubungkan ke catu daya +8 volt dan negatip relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan terhubung dengan catu daya sehingga menghasilkan medan elektromagnetis, yang mana medan
elektromagnetis ini akan menarik logam sehingga mengakibatkan saklar terhubung.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor tipe NPN. Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan
adalah 4098, relay ini dapat bekerja dengan baik dengan kisaran tegangan 6 - 9 volt, oleh sebab itu pada alat ini digunakan tegangan 8 volt sebagai tegangan kerja
relay. Relay ini mempunyai hambatan 180Ω, sehingga arus yang mengalir pada relay adalah: mA atau A volt R V
iC 0,044 44
180 8 = Ω = =
maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan arus 44mA pada
kolektornya. Pada alat ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.
Berikutnya menghitung hambatan yang digunakan pada basis. (hfe max=
100) mA atau A A hfe iC
ib 0,00044 0,44
100 044 , 0 = =
= dengan demikian nilai Rb yang
harus digunakan adalah: = − = − =10000Ω
00044 , 0 6 , 0 5 A volt volt ib Vbe Vb Rb
Jadi dapat digunakan resistor ¼ Watt. Pada alat ini digunakan resistor 10 K ¼ watt.
Input dari rangkaian ini dihubungkan ke pin 19 mikrokontroler, sehingga
ON/OFF relay dapat dikendalikan oleh mikrokontroler.
3. 5. 2 Perancangan Rangkaian Driver Relay Buzzer
Buzzer yang digunakan adalah buzzer 6 – 15 volt, dengan arus stabil sebesar 12 mA. Rangkaian rangkaian driver buzzer ini berfungsi sebagai saklar
elektronik untuk menghubungkan buzzer dengan catu daya. Pada perancangan ini digunakan relay 6 – 9 volt dan sebuah rangkaian transistor sebagai saklar.
[image:47.595.214.411.407.584.2]Rangkaian driver buzzer ini ditunjukkan pada Gambar 3. 7 berikut ini :
Gambar 3. 7 Rangkaian driver buzzer
Komponen utama dari rangkaian ini adalah relay. Relay merupakan saklar
magnetis yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan elektromagnetis. Pada rangkaian ini digunakan relay yang dapat bekerja dengan baik pada tegangan 6 – 9 Volt, ini
relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan terhubung dengan catu daya sehingga menghasilkan medan elektromagnetis, yang mana medan elektromagnetis ini akan menarik logam sehingga mengakibatkan saklar
terhubung.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay
digunakan transistor tipe NPN. Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah 4098, relay ini dapat bekerja dengan baik dengan kisaran tegangan 6 - 9
volt, oleh sebab itu pada alat ini digunakan tegangan 8 volt sebagai tegangan kerja relay. Relay ini mempunyai hambatan 180 Ω, sehingga arus yang mengalir pada
relay adalah: mA atau A volt R V
i 0,044 44
180 8 = Ω = =
maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan arus 44 mA pada kolektornya. Pada alat ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat
mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.
Berikutnya menghitung hambatan yang digunakan pada basis. (hfe max = 100) mA atau A A hfe iC
ib 0,00044 0,44
100 044 , 0 = = =
dengan demikian nilai Rb yang harus digunakan adalah:
Ω = − = − = 10000 00044 , 0 6 , 0 5 A volt volt ib Vbe Vb Rb
Jadi dapat digunakan resistor ¼ Watt. Pada alat ini digunakan resistor 10 K ¼ watt.
Input dari rangkaian ini dihubungkan ke pin 18 mikrokontroler, sehingga
ON/OFF relay dapat dikendalikan oleh mikrokontroler.
3. 5. 3 Perancangan Rangkaian Driver Relay Beban
Rangkaian driver relay beban ini berfungsi sebagai saklar elektronis untuk memutuskan beban berupa lampu secara otomatis. Rangkaian driver relay beban
[image:49.595.159.447.347.559.2]ini ditunjukkan pada Gambar 3. 8 berikut ini :
Gambar 3. 8 Rangkaian driver relay beban
Komponen utama dari rangkaian ini adalah relay. Relay ini memisahkan
tegangan rendah dari rangkaian dengan tegangan tinggi dari lampu beban yang dihubungkan dengan catu daya 220 voltAC. Dengan kata lainnya relai digunakan untuk mengontrol rangkaian arus beban tinggi dengan menggunakan rangkaian
Relay merupakan saklar magnetis yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan elektromagnetis. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika
positip relay (kaki 1) dihubungkan ke catu daya +12 volt dan negatip relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan terhubung ke catu daya sehingga
menghasilkan medan elektromagnetis, dimana medan elektromagnetis ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar terhubung.
Pada rangkaian ini, untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay
digunakan transistor tipe NPN. Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan
adalah JQX-4453, relay ini mempunyai hambatan 350 Ω, sehingga arus yang mengalir pada relay adalah:
mA atau A volt R V
i 0,034 34
350 12 = Ω = =
maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan arus 34 mA pada
kolektornya. Pada perncangan ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.
Berikutnya menghitung hambatan yang digunakan pada basis. (hfe = 90)
mA atau A A hfe iC
ib 0,00037 0,37
90 034 , 0 = =
= dengan demikian nilai Rb yang
harus digunakan adalah: = − = − =11.892Ω
00037 , 0 6 , 0 5 A volt volt ib Vbe Vb Rb
Watt = I x V = 0,00037 x 4,4 = 0,001628 watt.
Input dari rangkaian ini dihubungkan ke pin 17 mikrokontroler, sehingga lampu beban dapat dihidupkan/dimatikan dengan menggunakan program yang diisikan ke IC mikrokontroler tersebut.
3. 6 Prinsip Kerja Alat
Sensor api (foto dioda) menerima infra merah yang dipancarkan api. Fotodioda ini akan berubah nilainya hambatannya jika sinar infra merah yang berasal dari api mengenainya. Perubahan hambatan pada fotodioda akan diubah
menjadi perubahan tegangan, kemudian diperkuat dengan menggunakan Op-amp, selanjutnya pada rangkaian ini terdapat transistor yang berfungsi untuk mengolah
sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyal yang masuk dari rangkaian penguat/pengolah sinyal kemudian diterima oleh mikrokontroler untuk kemudian menentukan tindakan untuk meng-ONkan atau meng-OFFkan relay-relay.
Jika api terdeteksi oleh fotodioda, mikrokontroler (sudah diprogram sebelumnya) akan bekerja untuk mengaktifkan spreyer untuk mematikan api, menghidupkan alarm untuk memberitahukan adanya trouble pada orang-orang
yang ada disekitarnya, mematikan lampu dan peralatan listrik lainnya untuk menghindari kerusakan yang lebih lanjut dan menghindari hubung singkat akibat
kabel yang terbakar.
Jika api sudah padam, spreyer dan alarm mati. Namun lampu serta peralatan listrik lainnya belum bekerja secara normal. Untuk membuatnya
3. 7 Diagram Alir Pemrograman
Diagram alir pemrograman mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3. 9 di bawah ini :
Start
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ALAT
4. 1 Pengujian Rangkaian
4. 1. 1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051
Untuk mengetahui apakah rangkaian Mikrokontroler AT89C2051 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada Mikrokontroler AT89C2051.
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
Ret
Program di atas bertujuan untuk menyalakan LED yang terhubung ke P3.7
selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus menerus. Perintah Setb P3.7 akan menjadikan P3.7 berlogika high yang
beberapa saat. Perintah Clr P3.7 akan menjadikan P3.7 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.
Apabila program tersebut diisikan ke Mikrokontroler AT89C2051,
kemudian mikrokontroler dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum Mikrokontroler AT89C2051 telah bekerja dengan baik.
4. 1. 2 Pengujian Rangkaian Penguat dan Pengolah Sinyal
Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan mengukur tegangan pada
[image:54.595.178.439.471.560.2]output rangkaian penguat dan pengolah sinyal. Hasil pengukuran tegangan output rangkaian penguat dan penguat sinyal dapat dilihat pada Tabel 4. 1 :
Tabel 4. 1 Tegangan output rangkaian penguat dan pengolah sinyal
Kondisi Tegangan pada output
Ada api 0,23volt
Tidak ada api 4,5volt
Dari hasil pengukuran tegangan output rangkaian penguat dan penguat sinyal dapat dilihat tegangan output pada kondisi ada api lebih kecil nilainya dari pada tegangan output tanpa ada api. Hal ini disebabkan adanya perubahan nilai
hambatan pada sensor fotodioda. Tahanan fotodioda akan semakin mengecil nilainya jika terkena sinar inframerah yang berasal dari api. Perubahan tahanan
4. 1. 3 Pengujian Rangkaian Driver Relay
Pengujian kesemua rangkaian driver relay (spreyer, buzzer, dan beban) dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor C945.
Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktif jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktif jika pada basis diberi
tegangan < 0,7 volt.
Pemberian tegangan 5 volt pada basis mengakibatkan transistor aktif sehingga relay juga aktif dan hubungan semua peralatan (spreyer, buzzer, dan
beban) dengan catu daya terhubung, sehingga semua peralatan (spreyer, buzzer, dan beban) dapat bekerja, maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik.
4. 2 Pengujian Alat
Setelah semua pengujian blok komponen dilakukan, maka tahap terakhir
adalah melakukan pengujian alat. Pengujian alat dilakukan untuk melihat mengetahui apakah alat sudah bekerja sesuai dengan yang direncanakan dan diharapkan.
Dari hasil pengujian di dapat :
1. Jarak terjauh api yang dapat dideteksi sensor sekitar ±200 cm (posisi trimpot pada keadaan maksimum). Sensitifitas sensor dapat diubah dengan mengubah posisi trimpot pada rangkaian penguat dan pengolah
sinyal.
Kondisi adanya api
2. Sudut yang masih dapat diterima sensor terhadap nyala api maksimal
3. Setelah ada api, 1-2 detik kemudian lampu mati.
4. Pada saat yang bersamaan spreyer bekerja untuk menyemprotkan air selama 5-7 detik, setelah itu spreyer berhenti menyemprotkan air
selama 1-2 detik. Setelah itu sensor mengecek apakah api masih ada atau tidak. Jika ada, spreyer kembali bekerja. Jika tidak ada, spreyer
berhenti bekerja.
5. Pada saat yang bersamaan juga, buzzer bekerja untuk mengeluarkan suara berisik yang bertujuan untuk memberitahukan adanya api.
6. Untuk menghidupkan kembali lampu, rangkaian mikrokontroler harus di reset kembali. Hal ini bertujuan untuk memberikan kesempatan
kepada kita untuk mengecek apakah ada kerusakan pada ruangan peralatan listrik akibat adanya api tadi.
1. Spreyer berhenti bekerja untuk menyemprotkan air. Setelah kondisi api padam
2. Buzzer berhenti bekerja untuk mengeluarkan suara berisik.
3. Lampu belum menyala. Untuk kembali menghidupkan lampu, rangkaian mikrokontroler harus direset kembali. Setelah rangkaian
BAB V PENUTUP
5. 1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pengujian dapat disimpulkan :
1. Alat sudah dapat bekerja sesuai dengan yang direncanakan dan diharapkan.
2. Masih terdapat beberapa kelemahan alat, seperti : jarak penerimaan sensor
inframerah yang kurang jauh ±200 cm dan jarak sembur air yang relatif pendek (kurang dari 50 cm).
3. Alat akan tetap bekerja bila menerima sinarinfra merah walaupun sinyal inframerah itu bukan berasal dari api.
5. 2 Saran
1. Untuk mengurangi kelemahan alat ini, adalah dengan mengganti sensor inframerah (fotodioda) dengan sensor lebih sensitif lagi terhadap api .
2 Sebaiknya penempatan sensor inframerah (fotodioda) harus disesuaikan dengan kondisi dan bentuk ruangan supaya pendeteksian adanya api dapat
lebih akurat.
3 Begitu juga dengan penempatan spreyer dan buzzer, harus disesuaikan dengan kondisi dan bentuk ruangan supaya hasil penyemprotan air lebih
terarah lagi ke sumber api dan bunyi yang dihasilkan buzzer bisa terdengar lebih jelas, sehingga orang bisa dengan cepat mengetahui adanya api di
DAFTAR PUSTAKA
1. Albert Paul Malvino, 2003, Prinsip-Prinsip Elektronika, Salemba
Teknika, Jakarta.
2. Andi Pratomo, 2004, Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroller
PIC16F84, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta.
3. ATMEL, 1997, Flash Mikrokontroller Architectural Overview, Atmel Inc
4. Dwi Hartanto-Suwanto Raharjo, 2005, Visual Downloader untuk Microcontroller AT89C2051, ANDI, Yogyakarta.
5. Frank D. Petruzella, 2001, Elektronika Industri, ANDI, Yogyakarta.
8-Bit
Microcontroller
with 2 Kbytes
Flash
Features
•
Compatible with MCS-51 Products•
2 Kbytes of Reprogrammable Flash Memory Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles•
2.7 V to 6 V Operating Range•
Fully Static Operation: 0 Hz to 24 MHz•
Two-Level Program Memory Lock•
128 x 8-Bit Internal RAM•
15 Programmable I/O Lines•
Two 16-Bit Timer/Counters•
Six Interrupt Sources•
Programmable Serial UART Channel•
Direct LED Drive Outputs•
On-Chip Analog Comparator•
Low Power Idle and Power Down ModesPin Configuration
PDIP/SOIC
Description
The AT89C2051 is a low-voltage, high-performance CMOS 8-bit microcomputer with 2 Kbytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). The device is manufactured using Atmel’s high density nonvolatile memory technology
and is compatible with the industry standard MCS-51 instruction set and pinout.
By combining a versatile 8-bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C2051 is a powerful microcomputer which provides a highly flexible and cost effective solution to many embedded control applications.
The AT89C2051 provides the following standard features: 2 Kbytes of Flash, 128 bytes of RAM, 15 I/O lines, two 16-bit timer/counters, a five vector two-level interrupt architecture, a full duplex serial port, a precision analog comparator, on-chip oscilla-tor and clock circuitry. In addition, the AT89C2051 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power sav-ing modes. The Idle Mode stops the CPU while allowsav-ing the RAM, timer/counters, serial port and interrupt system to continue functioning. The Power Down Mode saves the RAM contents but freezes the oscillator disabling all other chip functions until the next hardware reset.
Pin Description
VCC Supply voltage. GND Ground. Port 1Port 1 is an 8-bit bidirectional I/O port. Port pins P1.2 to P1.7 provide internal pullups. P1.0 and P1.1 require exter-nal pullups. P1.0 and P1.1 also serve as the positive input (AIN0) and the negative input (AIN1), respectively, of the on-chip precision analog comparator. The Port 1 output buffers can sink 20 mA and can drive LED displays di-rectly. When 1s are written to Port 1 pins, they can be used as inputs. When pins P1.2 to P1.7 are used as inputs and are externally pulled low, they will source current (IIL) because of the internal pullups.
Port 1 also receives code data during Flash programming and program verification.
Port 3
Port 3 pins P3.0 to P3.5, P3.7 are seven bidirectional I/O pins with internal pullups. P3.6 is hard-wired as an input to the output of the on-chip comparator and is not accessible as a general purpose I/O pin. The Port 3 output buffers can sink 20 mA. When 1s are written to Port 3 pins they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs, Port 3 pins that are externally being
pulled low will source current (IIL) because of the pullups.
Port 3 also serves the functions of various special features of the AT89C2051 as listed below:
Port Pin Alternate Functions
P3.0 RXD (serial input port)
P3.1 TXD (serial output port)
P3.2 INT0 (external interrupt 0)
P3.3 INT1 (external interrupt 1)
P3.4 T0 (timer 0 external input)
P3.5 T1 (timer 1 external input)
Port 3 also receives some control signals for Flash pro-gramming and propro-gramming verification.
RST
Reset input. All I/O pins are reset to 1s as soon as RST goes high. Holding the RST pin high for two machine cy-cles while the oscillator is running resets the device. Each machine cycle takes 12 oscillator or clock cycles.
XTAL1
Input to the inverting oscillator amplifier and input to the internal clock operating circuit.
XTAL2
Oscillator Characteristics
[image:61.612.374.517.248.410.2]XTAL1 and XTAL2 are the input and output, respectively, of an inverting amplifier which can be configured for use as an on-chip oscillator, as shown in Figure 1. Either a quartz crystal or ceramic resonator may be used. To drive the device from an external clock source, XTAL2 should be left unconnected while XTAL1 is driven as shown in Figure 2. There are no requirements on the duty cycle of the external clock signal, since the input to the internal clocking circuitry is through a divide-by-two flip-flop, but minimum and maximum voltage high and low time specifi-cations must be observed.
[image:61.612.44.296.444.546.2]Figure 2. External Clock Drive Configuration Figure 1. Oscillator Connections
Notes: C1, C2 = 30 pF ± 10 pF for Crystals
[image:61.612.353.523.481.632.2]Table 1. AT89C2051 SFR Map and Reset Values 0F8H 0FFH 0F0H B 00000000 0F7H 0E8H 0EFH 0E0H ACC 00000000 0E7H 0D8H 0DFH 0D0H PSW 00000000 0D7H 0C8H 0CFH 0C0H 0C7H 0B8H IP XXX00000 0BFH 0B0H P3 11111111 0B7H 0A8H IE 0XX00000 0AFH 0A0H 0A7H 98H SCON 00000000 SBUF XXXXXXXX 9FH 90H P1 11111111 97H 88H TCON 00000000 TMOD 00000000 TL0 00000000 TL1 00000000 TH0 00000000 TH1 00000000 8FH 80H SP 00000111 DPL 00000000 DPH 00000000 PCON 0XXX0000 87H
Special Function Registers
A map of the on-chip memory area called the Special Function Register (SFR) space is shown in the table be-low.
Note that not all of the addresses are occupied, and unoc-cupied addresses may not be implemented on the chip. Read accesses to these addresses will in general return
random data, and write accesses will have an indetermi-nate effect.
Restrictions on Certain Instructions
The AT89C2051 and is an economical and cost-effective member of Atmel’s growing family of microcontrollers. It contains 2 Kbytes of flash program memory. It is fully com-patible with the MCS-51 architecture, and can be pro-grammed using the MCS-51 instruction set. However, there are a few considerations one must keep in mind when utilizing certain instructions to program this device.
All the instructions related to jumping or branching should be restricted such that the destination address falls within the physical program memory space of the device, which is 2K for the AT89C2051. This should be the responsibil-ity of the software programmer. For example, LJMP 7E0H would be a valid instruction for the AT89C2051 (with 2K of memory), whereas LJMP 900H would not.
1. Branching instructions:
LCALL, LJMP, ACALL, AJMP, SJMP, JMP @A+DPTR
These unconditional branching instructions will execute correctly as long as the programmer keeps in mind that the destination branching address must fall within the physical boundaries of the program memory size (loca-tions 00H to 7FFH for the 89C2051). Violating the physi-cal space limits may cause unknown program behavior. CJNE [...], DJNZ [...], JB, JNB, JC, JNC, JBC, JZ, JNZ With these conditional branching instructions the same rule above applies. Again, violating the memory bounda-ries may cause erratic execution.
For applications involving interrupts the normal interrupt service routine address locations of the 80C51 family ar-chitecture have been preserved.
2. MOVX-related instructions, Data Memory:
The AT89C2051 contains 128 bytes of internal data mem-ory. Thus, in the AT89C2051 the stack depth is limited to 128 bytes, the amount of available RAM. External DATA memory access is not supported in this device, nor is ex-ternal PROGRAM memory execution. Therefore, no MOVX [...] instructions should be included in the program. A typical 80C51 assembler will still assemble instructions, even if they are written in violation of the restrictions men-tioned above. It is the responsibility of the controller user to know the physical features and limitations of the device being used and adjust the instructions used correspond-ingly.
Program Memory Lock Bits
On the chip are two lock bits which can be left unpro-grammed (U) or can be prounpro-grammed (P) to obtain the ad-ditional features listed in the table below:
Lock Bit Protection Modes
(1)Program Lock Bits
LB1 LB2 Protection Type
1 U U No program lock features.
2 P U Further programming of the
Flash is disabled.
3 P P Same as mode 2, also verify
is disabled.
Note: 1. The Lock Bits can only be erased with the Chip Erase operation
Idle Mode
In idle mode, the CPU puts itself to sleep while all the on-chip peripherals remain active. The mode is invoked by software. The content of the on-chip RAM and all the spe-cial functions registers remain unchanged during this mode. The idle mode can be terminated by any enabled interrupt or by a hardware reset.
P1.0 and P1.1 should be set to ’0’ if no external pullups are used, or set to ’1’ if external pullups are used.
It should be noted that when idle is terminated by a hard-ware reset, the device normally resumes program execu-tion, from where it left off, up to two machine cycles before the internal reset algorithm takes control. On-chip hard-ware inhibits access to internal RAM in this event, but ac-cess to the port pins is not inhibited. To eliminate the pos-sibility of an unexpected write to a port pin when Idle is terminated by reset, the instruction following the one that invokes Idle should not be one that writes to a port pin or to external memory.
Power Down Mode
In the power down mode the oscillator is stopped, and the instruction that invokes power down is the last instruction executed. The on-chip RAM and Special Function Regis-ters retain their values until the power down mode is termi-nated. The only exit from power down is a hardware reset. Reset redefines the SFRs but does not change the
on-chip RAM. The reset should not be activated before VCC
is restored to its normal operating level and must be held active long enough to allow the oscillator to restart and stabilize.
P1.0 and P1.1 should be set to ’0’ if no external pullups are used, or set to ’1’ if external pullups are used.
Programming The Flash
The AT89C2051 is shipped with the 2 Kbytes of on-chip PEROM code memory array in the erased state (i.e., con-tents = FFH) and ready to be programmed. The code
memory array is programmed one byte at a time. Once the
array is programmed, to re-program any non-blank byte, the entire memory array needs to be erased electrically.
Internal Address Counter: The AT89C2051 contains an internal PEROM address counter which is always reset to 000H on the rising edge of RST and is advanced by applying a positive going pulse to pin XTAL1.
Programming Algorithm: To program the AT89C2051, the following sequence is recommended.
1. Power-up sequence
