RANCANG BANGUN PENDETEKSI KECEPATAN ANGIN
4 LEVEL BERBASIS AT89S52
TUGAS AKHIR
LIONNA SILALAHI
052408042
PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI D-3
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
RANCANG BANGUN PENDETEKSI KECEPATAN ANGIN
4 LEVEL BERBASIS AT89S52
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
LIONNA SILALAHI
052408042
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : RANCANG BANGUN PENDETEKSI
KECEPATAN ANGIN 4 LEVEL BERBASIS AT89S52
Kategori : LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama : LIONNA SILALAHI
Nomor Induk Mahasiswa : 052408042
Program studi : D3 FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
Diluluskan di Medan, Juli 2008
Diketahui :
Ketua Program Studi Pembimbing
D3 Fisika Instrumentasi
Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc Drs. Aditia Warman, Msi
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN PENDETEKSI KECEPATAN ANGIN 4 LEVEL BERBASIS AT89S52
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, Juli 2007
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.
ABSTRAK
DAFTAR ISI
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 26
3.4 Rangkaian ADC 27
3.5 Rangkaian Display Seven Segmen 29
3.6 Flowchart 30
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply (PSA) 32 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 33
4.3 Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen 35
4.4 Pengujian Rangkaian ADC 37
4.5 Program Rancang Bangun Alat Pendeteksi Level Kecepatan Angin 38
4.6 Data Pengujian Alat 40
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 41
5.1 Kesimpulan 41
5.2 Saran 42
Daftar Pustaka 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler AT89S52 9
Gambar 2.2 Susunan Seven Segmen 13
Gambar 2.3 Konfigurasi Seven Segmen Tipe Common Anoda 14 Gambar 2.4 Konfigurasi Seven Segmen Tipe Common Katoda 15
Gambar 2.5 Tampilan IC ADC 0804 16
Gambar 2.6 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 22
Gambar 2.7 ISP-Flash Programmer 3.0a 23
Gambar 3.1 Diagram Blok 24
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 25
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 26
Gambar 3.4 Rangkaian ADC 28
Gambar 3.5 Rangkaian Display Seven Segmen 29
Gambar 3.6 Flowchart 30
Gambar 4.1 Rangkaian Power Supply (PSA) 32
Gambar 4.2 Kombinasi Rangkaian Mikrokontroler, ADC, dan Display Seven
ABSTRAK
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pengukuran merupakan hal yang penting dalam dunia ilmu pengetahuan. Pengukuran-pengukuran tersebut antara lain : pengukuran jarak dari satu tempat ke tempat lain, pengukuran waktu dari satu kejadian ke kejadian yang lainnya, pengukuran temperatur/ suhu suatu daerah dan lain sebagainya.
Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin canggih, khususnya di bidang elektronika analog dan digital menyebabkan mulai tersingkirnya penggunaan alat-alat analog. Selama ini pengukuran kecepatan angin yang dipakai oleh pihak BMG masih mengunakan peralatan analog sudah tentu hal ini masih menggunakan teknologi lama dan belum modern. Tidak ada salahnya apabila kita menggunakan peralatan digital dalam mendeteksi level kecepatan angin.
lebih teliti semakin meningkat yang kemudian menghasilkan perkembangan-perkembangan baru dalam perencanaan dan pemakaian.
Proyek untuk membuat alat pendeteksi level kecepatan angin ini tidak membutuhkan banyak komponen sehingga mudah dibuat dan tidak membutuhkan biaya yang banyak tetapi menghasilkan kepekaan yang baik. Pendeteksi level kecepatan angin di dalam proyek ini tidaklah dititikberatkan pada ketelitian pengukuran tetapi pada tingkatan kecepatan angin yang berhembus.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas, penulis mencoba merakit suatu alat yang dapat mendeteksi level kecepatan angin. Alat ini akan membagi tingkatan kecepatan angin dalam empat tingkatan yaitu kecil, sedang, agak tinggi,dan tinggi.
Pada alat ini digunakan perbedaan tegangan yang dihasilkan oleh motor induksi sebagai sensor kecepatan putaran rotor. Perbedaan tegangan inilah yan nantinya akan di ubah oleh ADC menjadi data-data digital. Mikrokontroller AT89S52 digunakan sebagai otak dari seluruh sistem dan mengolah data yang dihasilkan oleh sensor menampilkan hasilnya pada display.
Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang suatu alat yang dapat mendeteksi level kecepatan angin.
2. Memanfaatkan mikrokontroller sebagai alat pengolah data yang diberikan oleh sensor.
3. Memanfaatkan motor induksi sebagai alat untuk mendeteksi perbedaan kecepatan angin.
1.4Batasan Masalah
Mengacu pada hal di atas, penulis akan merakit alat pendeteksi level kecepatan angin berbasis mikrokontroler AT89S52, dengan batasan-batasan sebagai berikut :
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S52.
2. Untuk dapat membedakan kecepatan angin digunakan perbedaan induksi magnet yang dihasilkan motor induksi.
3. Alat ini hanya mendeteksi level kecepatan angin dan membaginya dalam empat tingkatan yaitu kecil, sedang , agak tinggi, dan tinggi.
1.5Teknik Pengumpulan Data
1. Dilakukan pengumpulan teori yang berkaitan dengan proyek ini dari buku-buku perpustakaan dan internet.
2. Dilakukan perancangan dan perakitan proyek. 3. Dilakukan pengujian sistem dan kinerja rangkaian.
1.6Sistematika Penulisan
BAB 1. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, teknik pengumpulan data, serta sistematika penulisan.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian. Teori pendukung itu antara lain tentang komponen-komponen pendukung yang digunakan dalam alat.
BAB 3. PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S52.
BAB 4. 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 AT89S52.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1PERANGKAT KERAS
2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih.
jika dikumpulkan dapat ditukar dengan berbagai macam hadiah. Sistem tiket ini ditangani dengan mikrokontroler, karena tidak mungkin menggunakan computer PC yang harus dipasang disamping (atau di belakang) mesin permainan yang bersangkutan.
Selain sistem tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam bidang pengukuran jarak jauh atau ynag dikenal dengan system telemetri. Misalnya pengukuran disuatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika dipasang suatu sistem 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 sistem akuisisi data sekaligus sistem pengiriman data secara serial (melalui pemancar), yang semuanya itu bisa diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan.
control disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
2.1.2 Kontruksi AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S52 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
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku dan diproduksi secara masal, 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 AT89S52 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Programmer. Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler AT89S52
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S52 :
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, por ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program.
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengaksememori 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. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :
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)
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 menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi 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)
XTAL2 (pin 18)
Output dari osilator.
2.1.3 Motor Induksi
Pada alat pendeteksi level kecepatan angin ini memanfaatkan motor induksi sebagai sensor gerak. Dimana perputaran motor ditimbulkan karena adanya medan magnet yang dihasilkan dalam kumparan statornya dan rotor mendapat arus yang terinduksi sebagai akibat adanya medan putar yang dihasilkan oleh arus Rotor tadi. Medan putar pada stator akan memotong konduktor-konduktor pada rotor sehingga terjadi arus. Arus ini menyebabkan adanya medan magnet pada rotor dan rotorpun akan turut berputar mengikuti medan putar stator.
2.1.4 Seven Segmen
Seven segmen merupakan komponen elektronika yang banyak digunakan untuk menampilkan angka. Seven segmen ini sebenarnya merupakan LED yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk suatu pola tertentu, dimana jika LED –LED tersebut dinyalakan dengan kombinasi tertentu, maka akan terbentuk suatu angka tertentu. Seven segmen mempunyai 7 buah segmen ditambah 1 segmen yang berfungsi sebagai desimal point. Gambar susunan dari seven segmen ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar 2.2 Susunan Seven Segmen
Segmen yang atas disebut segmen a, segmen sebelah kanan atas disebut segmen b, dan seterusnya sesuai gambar di atas. Dp merupakan singkatan dari desimal point.
LED berfungsi sebagai input dari seven segmen, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar 2.3 konfigurasi seven segmen tipe common anoda
Sesuai dengan gambar di atas, maka untuk menyalakan salah satu segmen, maka katodanya harus diberi tegangan 0 volt atau logika low. Misalnya jika segmen a akan dinyalakan, maka katoda pada segmen a harus diberi tegangan 0 volt atau logika low, dengan demikian maka segmen a akan menyala. Demikian juga untuk segmen lainnya.
Pada seven segmen tipe common katoda, kaoda dari setiap LED dihubungkan menjadi satu kemudian dihubungkan ke ground dan anoda dari masing-masing LED berfungsi sebagai input dari seven segmen, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini
Sesuai dengan gambar di atas, maka untuk menyalakan salah satu segmen, maka anodanya harus diberi tegangan minimal 3 volt atau logika high. Misalnya jika segmen a akan dinyalakan, maka anoda pada segmen a harus diberi tegangan minimal 3 volt atau logika high, dengan demikian maka segmen a akan menyala. Demikian juga untuk segmen lainnya.
2.1.5 Analog to Digital Converter (ADC 0804)
Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital.
Gambar 2.5 Tampilan IC ADC 0804
keluaran dari ADC 0804 ini akan dikirim ke mikrokontroler dan diolah untuk kemudian ditampilkan pada seven segmen.
2.2PERANGKAT LUNAK
2.2.1 Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S52 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. Angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi. Instruksi –instruksi tersebut antara lain :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.
Contoh pengisian nilai secara langsung :
MOV R0,#20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai. Contoh pengisian nilai secara tidak langsung :
... ... MOV R0,20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat.
2. Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.
3. Instruksi ACALL
Contoh :
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan.
Contoh :
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh :
Loop:
... JMP Loop
6. Instruksi JB (Jump if bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1).
Contoh :
Loop:
JB P1.0,Loop ...
7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika Low (0).
Contoh :
Loop:
JNB P1.0,Loop ...
Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu.
Contoh :
Loop:
...
CJNE R0,#20h,Loop ...
Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya..
9. Instruksi DEC (Decreament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1.
Contoh :
MOV R0,#20h R0 = 20h ...
DEC R0 R0 = R0 – 1 ...
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1.
Contoh :
MOV R0,#20h R0 = 20h ...
INC R0 R0 = R0 + 1 ...
2.2.2 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.
Gambar 2.6. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
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.
2.2.3 Software Downloader
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya seperti gambar di bawah ini
Gambar 2.7. ISP- Flash Programmer 3.0a
BAB 3
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
uC AT89S51 DISPLAY
ADC Motor Induksi
Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian
Pada alat pendeteksi level kecepatan angin terdapat empat blok rangkaian utama yaitu sensor, rangkaian pengondisi sinyal, ADC, mikrokontroller AT89S52 dan rangkaian display.
untuk dikuatkan. Hasil penguatan dari sensor yang berupa frekwensi kemudian masuk ke ADC untuk diubah kembali menjadi data-data digital. Data-data digital inilah yang nantinya akan di olah dan dibandingkan oleh mikrokontroller dan ditampilkan hasilnya pada display seven segment.
3.2 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, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke ADC. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada 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.
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52
Gambar.3.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89S52
pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay
3.4Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter)
Rangkaian ADC ini berfungsi untuk merubah data analog yang dihasilkan oleh motor induksi menjadi bilangan digital. output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler. Sehingga mikrokontroler dapat mengetahui perbedaan tegangan yang dihasilkan oleh motor induksi.Dengan demikian proses pengukuran dan pengaturan tingkat kecepatan angin dapat dilakukan. Gambar rangkaian ADC ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Input ADC dihubungkan ke positif motor induksi, sehingga setiap perubahan tegangan pada motor induksi akan dideteksi oleh ADC. Agar output yang dihasilkan oleh ADC bagus, maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator tegangan 9 volt ( 7809) agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi 5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.
Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari 12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.
Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya akan diketahui oleh mikrokontoler
3.5 Rangkaian Display Seven Segmen
Gambar 3.5 Rangkaian Display Seven Segmen
Display ini menggunakan 1 buah seven segment yang dihubungkan ke IC HEF 4094BP yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8 bit data serial yang masuk menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89S52.
agar umur seven segment lebih tahan lama dan karena tegangan maksimum seven
segment adalah 3,7 volt
BAB 4
ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA)
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk menghidupkan ADC. Rangkaian tampak seperti gambar di bawah ini,
Gambar 4.1 Rangkaian Power Supplay (PSA)
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. Tegangan ini digunakan untuk mensupplay tegangan ke kipas yang butuh tegangan 12 volt.
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S52
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S52 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller AT89S52. Programnya adalah sebagai berikut:
Loop:
Setb P0.0
Acall tunda
Clr P0.0
Acall tunda
Sjmp Loop
Mov r7,#255
Tnd: Mov r6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Ret
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0 selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus menerus. Perintah Setb P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika high yang menyebabkan LED menyala. Acall tunda akan menyebabkan LED ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika low yang menyebabkan 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.
Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut : Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin
membutuhkan waktu = 12 1
12 MHz = mikrodetik.
Mnemonic Siklus Waktu Eksekusi
MOV Rn,#data 2 2 x 1 μd = 2 μd
DJNZ 2 2 x 1 μd = 2 μd
Tunda:
mov r7,#255 2
Tnd: mov r6,#255 2
djnz r6,$ 55 x 2 = 510 x 255 = 130.054 = 130.058 = 130.059 μd
djnz r7,loop3 2
djnz r2,loop8 2
ret 130.059 μdetik atau 0,130059
detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik.
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S52, kemudian mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrokontroller AT89S52 telah bekerja dengan baik.
4.3 Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen
Gambar 4.2 Kombinasi Rangkaian Mikrokontroler, ADC dan Display Seven Segmen
Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port serial untuk menampilkan angka desimal adalah sebagai berikut:
Angka Data yang dikirim
1 0ECH
2 18H
3 88H
4 0C4H
5 82H
6 02H
7 0E8H
8 0h
9 80H
Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut:
bil0 equ 20h
Program di atas akan menampilkan angka 0 pada semua seven segmen. Sedangkan untuk menampilkan 4 digit angka yang berbeda pada seven segmen adalah dengan mengirimkan ke 4 data angka yang akan ditampilkan pada seven segmen. Programnya adalah sebagai berikut :
Clr ti
Program di atas akan menampilkan angka 1, angka 2, angka 3 dan angka 4 pada seven segmen.
4.4 Pengujian Rangkaian ADC
Pengujian pada bagian rangkaian ADC ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ADC ini dengan rangkaian mikrokontroler. Selanjutnya rangkaian mikrokontroler dihubungkan dengan rangkaian display seven segmen. Mikrokontroler diisi dengan program untuk membaca nilai yang ada pada rangkaian ADC, kemudian hasil pembacaannya ditampilkan pada display seven segmen. Program yang diisikan ke mikrokontroler adalah sebagai berikut :
mov a,p2 mov b,#100
div ab
mov a,b
mov b,#10
div ab
mov 71h,a
mov 72h,b
Dengan program di atas, maka akan tampil nilai level yang dideteksi oleh ADC. Dengan demikian maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik
4.5 Program Rancang Bangun Pendeteksi Level Kecepatan Angin
tadc:
4.6 Data Pengujian Alat
Level 1
Tegangan (Volt) Biner Heksadesimal Display
0,1
Tegangan (Volt) Biner Heksadesimal Display
0,4
Tegangan (Volt) Biner Heksadesimal Display
Tegangan (Volt) Biner Heksadesimal Display
1. ADC 0804 pada rancangan ini digunakan untuk mengubah masukan analog (frekuensi) dari keluaran sensor (motor induksi).
2. Sensor (motor induksi) berfungsi untuk menangkap sinyal dari perputaran cup penangkap angin.
3. Mikrokontroler yang digunakan sebagai otak kerja sistem adalah mikrokontroler AT89S52 yaitu mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8 Kbyte Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM).
5.2 Saran
1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan alat ini sehingga semakin cerdas dengan mengkombinasikan dengan komponen lain sehingga hasil yang diperoleh lebih teliti.
2. Agar alat ini dimodifikasi lebih sempurna sehingga memiliki lebih banyak fungsi.
DAFTAR PUSTAKA
Afgianto. 2004. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi. Edisi kedua. Yogyakarta: Gava Media.
Brey, Barry B. 2005. Mikroprosesor Intel : Arsitektur, Pemrograman, dan Antarmuka
8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Prosesor, Pentium II, Pentium III, Pentium 4. Jilid 1. Edisi keenam.
Yogyakarta : ANDI.
Ibrahim, KF. 1996. Teknik Digital. Edisi Pertama. Yogyakarta: ANDI.
