TUGAS AKHIR BANNER ELEKTRONIK BERBASIS ATMEGA 128

i

TUGAS AKHIR

BANNER ELEKTRONIK BERBASIS ATMEGA 128

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Oleh :

HARY SEPTIAWAN NIM : 065114017

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

ii

FINAL PROJECT

ELECTRONIC BANNER BASED ON ATMEGA128

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

By :

HARY SEPTIAWAN Student Number : 065114017

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

iii

LEMBAR PERSETUJUAN

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128

( Electronic Banner Based ATMega128 )

disusun oleh :

HARY SEPTIAWAN NIM : 065114017

telah disetujui oleh :

Pembimbing

iv

HALAMAN PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128

( Electronic Banner Based ATMega128 )

Oleh :

HARY SEPTIAWAN NIM : 065114017

Telah dipertahankan di depan panitia penguji Pada tanggal 26 Januari 2011

Dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji :

Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua : Damar Wijaya S.T.,M.T. _______________ Sekretaris : Martanto,S.T.,M.T. _______________ Anggota : Petrus Setyo Prabowo S.T. _______________

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Dekan,

v

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian dari orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana karya ilmiah.”

Yogyakarta 26 januari 2012

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

“Work as hard as you can like you will live forever and, enjoy your live like

there’s no tomorrow”

Kupersembahkan karya tulis ini kepada: Ayah dan ibu tercinta

vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Hary Septiawan

Nomor Mahasiswa : 065114017

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128

berserta perangkat yang diperlukan(bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak nuntuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikanya secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 26 januari 2012

viii

INTISARI

Kemajuan teknologi telah merambah pada hampir semua aspek manusia, salah satunya pada bidang periklanan. Banner elektronik dapat digunakan sebagai salah satu media promosi dan pesan-pesan singkat bagi masyarakat banyak.

Pada penelitian ini, penulis membahas tentang banner elektronik yang menggunakan dot matrix sebagai penampilnya dan dapat diberi masukan melalui computer. Pengambilan dan pengolahan data menggunakan mikrokontroler ATMega128.

Pada penelitian ini, hardware dapat berfungsi dengan baik, akan tetapi software belum dapat berjalan dengan yang diinginkan sehingga keluaran dari penampil tidak sesuai dengan yang diharapkan.

ix

ABSTRACT

The technology development is reached almost of every of human aspect, one of the aspect is on the commercial area. Electronic banner can be used as one of the commercial tool or simple message for read by human.

On this research, writer talk about electric banner used dot matrix as the display and can get input from computer. The data taking and processing used microcontroller ATMega128.

On this research, hardware can working properly, but software not working properly and same with the hope. So the output on the display is not same with the goal.

x

KATA PENGANTAR

Puji dan sukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, karena atas bantuan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Banner Elektronik berbasis ATMega128”.

Dalam menyusun tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa begitu banyak pihak yang telah membantu dengan caranya masing-masing sehingga tugas akhir ini terselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin mengucap terimakasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus atas penyertaan-Nya.

2. Bapak Martanto, selaku pembimbing atas binbingan, saran, dukungan, dan kesabaran bagi penulis.

3. Seluruh dosen dan laboran atas ilmu dan bantuan yang diberikan selama penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma.

4. Ayah dan ibu tercinta atas doa, dorongan, dan bantuan dalam moril maupun materiil.

5. Sahabat-sahabat yang selalu ada untuk membantu penulis dalam segala hal.

6. Dan seluruh pihak yang telah ikut ambil bagian dalam proses penulisan tugas akhir ini yang terlalu banyak jika sisebutkan satu-persatu.

Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat berguna bagi pihak yang membutuhkan. Terima kasih.

Yogyakarta 26 januari 2012

xi DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii

xii

3.3.1 Perancangan Program pada Mikrokontroler ... 19

3.3.1.1 Program Utama ... 19

3.3.1.2 Program Olah Data ... 20

3.3.1.3 Subroutine Geser Kiri ... 21

xiii

3.3.1.5 Subroutine Tampilkan Karakter ... 23

3.3.2 Perancangan Program pada Visual Basic ... 23

3.3.2.1 Program Utama Visual Basic ... 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 28

DAFTAR PUSTAKA ...

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Diagram blok penampil dot matriks LED……… 3

Gambar 2.1. Konfigurasi pin SN74LS154 ... 4

Gambar 2.2. Diagram rangkaian internal dot matrix ... 5

Gambar 2.3. USARTn I/O Data Register ... 7

Gambar 2.9. Bentuk dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G... 11

Gambar 2.10. Blok diagram input dan output rectifier ... 11

Gambar 3.3. Rangkaian selektor untuk kolom dot matrix ... 16

Gambar 3.4. Rangkaian power supply ... 17

Gambar 3.5. Rangkaian mikro switch ... 18

xv

Gambar 3.7. Diagram alir program utama ... 19

Gambar 3.8. Diagram alir program penampil aksara ... 20

Gambar 3.9. Subroutine geser kiri ... 21

Gambar 3.10. Subroutine baca mikro switch ... 22

Gambar 3.11. Subroutine tampilkan karakter ... 23

Gambar 3.12. Program utama Visual Basic... 24

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. tabel kebenaran SN74LS154... 4

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Judul

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128 ( Electronic Banner Based on ATMega128 ).

1.2 Latar Belakang

Selama ini sering dijumpai pesan-pesan atau slogan yang dipaparkan oleh media massa menggunakan papan reklame, spanduk, ataupun baliho untuk menarik perhatian dari masyarakat. Tidak jarang juga kita jumpai perkembangan teknologi sudah mulai merambat ke bidang periklanan seperti nama sebuah perusahaan yang dibuat bercahaya, iklan menggunakan lampu sebagai penarik perhatian, dan sebagainya.

Berdasarkan hal di atas, penulis ingin membuat suatu banner elektronik yang dapat diberi data masukan dari komputer. Kelebihan dari banner elektronik adalah lebih dapat menarik perhatian dari pada media iklan biasa karena banner

elektronik dapat memancarkan cahaya yang dapat berubah-ubah posisi. Banner elektronik yang dapat diberi masukan dari PC akan mempermudah user jika ingin mengubah-ubah karakter yang ditampilkan pada display. Dengan mudahnya pergantian karakter pada display, user akan lebih banyak memasang iklan dengan menggunakan satu alat.

1.3 Tujuan dan Manfaat

Penelitian ini bertujuan untuk membantu periklanan media massa dengan mempermudah periklanan karena tampilannya dapat diubah-ubah sedemikian rupa sesuai dengan keinginan operator.

Manfaat bagi masyarakat adalah untuk memberikan kemudahan kepada masyarakat, khususnya operator periklanan media massa dalam menampilkan slogan, pesan, dan himbauan serta lebih ramah lingkungan dibanding dengan menggunakan alat-alat konvensional lainnya. Manfaat penelitian bagi mahasiswa adalah untuk menambah wawasan mahasiswa tentang penampil LED matriks.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah: a. Menggunakan Mikrokontroler ATMega 128.

b. Menggunakan 16 buah DOT matriks LED 5x8 sebagai penampil. c. Menampilkan maksimal 800 karakter.

d. Menggunakan PC sebagai input.

e. Menggunakan mikro switch sebagai pemilih mode.

f. Mengguanakan RS232 sebagai port serial penghubung komputer ke mikrokontroler.

g. Dapat bergeser ke kiri per kolom.

1.5 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah: a. Studi Literatur

Mengumpulkan bahan-bahan referensi melalui perpustakaan dan internet berupa buku-buku dan jurnal-jurnal.

b. Pembuatan Alat dan Pengujian data

Perencanaan dan pembuatan alat bertujuan untuk mendapatkan bentuk yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan faktor-faktor yang berhubungan dengan perancangan ini. Perancangan alat ini meliputi perancanagan perangkat lunak (software pada computer dan

mempertimbangkan permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Blok sistem yang akan dirancang ditunjukkan pada Gambar 1.1.

Berdasarkan Gambar 1.1, rangkaian akan bekerja bedasarkan data yang dimasukkan oleh PC, lalu PC akan mengirimkan data tersebut melalui port serial RS 232. Data yang diterima mikro akan diolah dan kemudian dikirimkan ke sistem MUX dan sistem penguat. Kemudian data tersebut diolah sehingga nantinya dapat ditampilkan ke dalam display dalam bentuk karakter-karakter.

c. Analisa dan Pengambilan Kesimpulan

Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan data yang ditampilkan pada display dengan data yang dikirimkan melalui PC. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung presentase error yang terjadi.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1

Decoder

4 to 16

Decoder 4 to 16 berfungsi untuk mengkode ulang 4 biner kode input

menjadi 16 output. Komponen decoder 4 to 16 yang dipakai adalah SN74LS154N. Komponen ini mempunyai 24 kaki, 4 pin di antaranya merupakan input, 16 pin lain merupakan output, 2 pin merupakan fungsi enable, 1 pin sebagai VCC dan 1 pin

sebagai ground. Konfigurasi pin dari SN74LS154N ditunjukkan pada gambar 2.1. Sedangkan tabel kebenaran dari SN74LS154 ditunjukkan pada tabel 2.1.

Gambar 2.1. Konfigurasi pin SN74LS154 [5]

2.2 Dot Matrix 5x8

Pembentuk dot matrix 5x8 merupakan LED yang dirangkai membentuk kolom dan baris, macam-macam bahan untuk membuat LED yang dipakai untuk dot matrix adalah Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) yang memancarkan cahaya merah, Gallium Aluminium Phosphideyang memancarkan warna hijau dan, Gallium Arsenide/Phosphide (GaAsP) yang memancarkan warna kuning. Masing-masing dot dari dot matrix membutuhkan paling sedikit arus sebesar 14mA. Diagram rangkaian internal dari dot matrix 5x8 ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Diagram rangkaian internal dot matrix

Dari gambar 2.4, diketahui bahwa baris dari dot matrix merupakan anoda dan kolom dot matrix merupakan katoda. Untuk menghidupkan LED baris 1 dan kolom 1 maka kolom 1 harus bernilai rendah dan baris 1 harus bernilai tinggi, demikian pula dengan kolom dari LED yang lainya.

Tabel 2.2. Konfigurasi pin dot matrix LED 8,9,15,16,18 Tidak terpakai

2.3 Konfigurasi pin ATMega128 [5]

Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler yang berjenis ATMega128. Mikrokontroler ini dipilih karena memiliki 7bytePort I/O (PortA,

PortB, PortC, PortD, PortE, PortF, PortG). Selain itu, mikrokontroler ATMega128 memiliki memori EEPROM yang besar. Kapasitas EEPROM dari ATMega128 adalah sebesar 4 Kilo Bytes.

Konfigurasi pin dan arsitektur ATMega128 yang digunakan adalah: a. PortA, PortB, PortC, dan PortD sebagai saluran data. b. Pin 20 sebagai pin reset untuk mikrokontroler.

e. Port E.0 (RXD) dan Port E.1 (TXD), merupakan Port USART (Universal Asyncronous Receiver/Transmitter) yang digunakan untuk komunikasi

serial.

2.4 USART

USART (Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter) merupakan fasilitas yang disediakan oleh mikrokontroler untuk menunjang komunikasi secaraserial.

Fitur-fiturnya adalah: 1. Operasi full duplex.

2. Mode operasi sinkron ataupun asinkron. 3. Generator baud rate resolusi tinggi.

4. Support frame serial dengan 5, 6, 7, 8, atau 9 data bit dan 1 atau 2 stop bit. 5. Deteksi framing error.

6. Menyaring noise.

7. Pembagian interrupt menjadi 3, yaitu TX complete, TX data register empty dan RX complete.

8. Komunikasi multiprocessor.

9. Komunikasi asinkron dengan dua kali kecepatan.

USART terbagi dalam tiga blok yaitu clock generator, transmitter, dan receiver. Clock generator menangani kecepatan transfer data, USART transmitter menangani pengiriman data pada pin TX mikrokontroler, sedangkan receiver menangani penerimaan data dari pin RX mikrokontroler.

Deskripsi dari register USART, USARTn TransmitterData Buffer Register

Gambar 2.3. USARTn I/O Data Register[4]

Sedangkan untuk USART control dan status register A dapt dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4. USART control dan status register A[4]

Bit ke 7 adalah RXCn, flag bit ini akan ter set jika ada data tak terbaca pada

receiver buffer dan dihapus ketika receiver buffer kosong. Bit ke 6 adalah TXCn, flag bit ini akan ter set ketika seluruh frame pada Transmit Shift Register telah tergeser dan tidak ada data yang ada pada transmit buffer(UDRn). Bit ke 5 adalah UDREn, flag ini akan terindikasi bila UDRn telah siap menerima data baru. Bit ke 4 adalah FEn, bit ini akan ter set jika karakter selanjutnya dalam receive buffer

mengalami frame error. Bit ke 3 adalah DORn, bit ini akan ter set jika data overrun terdeteksi. Bit ke 2 adalah UPEn, bit ini akan ter set jika pada karakter selanjutnya mengalami parity error. Bit ke 1 adalah U2Xn ini adalah Double The USART Transmission Speed. Bit ke 0 adalah MPCMn, bit ini merupakan enable bagi Multi-Processor Communication Mode.

2.5 Komunikasi

Serial

RS232

Komunikasi serial antara mikrokontroler dengan PC adalah dengan menggunakan RS232, IC MAX232 ini merupakan dualdriver/receiver yang masing-masing receiver mengubah input EIA-232 menjadi 5V TTL/CMOS level.

Sedangkan driver mengubah TTL/CMOS inputlevel menjadi EIA-232 level.

Gambar 2.5. Konfigurasi pin MAX232[10]

Standar RS-232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association and Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Istilah lengkapnya adalah

EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange. Standar ini berisi tentang komunikasi data antara komputer dengan alat-alat pelengkap komputer. Beberapa parameter yang ditetapkan EIA (Electronics Industry Association) antara lain:

a. Sebuah ‘spasi’ (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt. b. Sebuah ‘tanda’ (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt. c. Daerah tegangan antara +3 s/d -3 volt tidak didefenisikan. d. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt. e. Arus hubung singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA.

2.6 Konfigurasi DB-9

DB-9 merupakan port serial yang terdapat pada PC, konfigurasi dari DB-9 ditunjukkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6. Konfigurasi DB-9 [10]

Keterangan:

1. Pin 1 berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya data pada DTE. 2. Pin 2 berfungsi untuk menerima data.

3. Pin 3 berfungsi untuk mengirimkan data.

4. Pin 4 berfungsi untuk memberitahukan kesiapan dari terminal. 5. Pin 5 merupakan ground.

7. Pin 7 digunakan saat DTE meminta DCE untuk mengirimkan data.

8. Pin 8 digunakan daat DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mengirimkan data.

9. Pin 9 digunakan oleh DCE untuk memberitahukan bahwa ada terminal yang siap berhubungan dengan DTE.

2.7

Power Supply

Power supply merupakan piranti yang berguna sebagai penghasil daya bagi seluruh rangkaian. Daya ini dihasilkan dari tegangan AC yang telah diubah menjadi tegangan DC dengan menggunakan transformer step-down sebagai pengubah tegangan yang besar menjadi lebih kecil.

Komponen yang digunakan sebagai bahan pembuat power supply adalah sebagai berikut:

1. Transformer berfungsi sebagai penghasil tegangan AC. 2. Rectifier berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh. 3. IC regulator berfungsi sebagai penghasil tegangan tetap. 4. Transistor power berfungsi sebagai pelewat arus.

5. Kapasitor berfungsi sebagai penghilang ripple.

6. Dioda berfungsi sebagai pengaman arus balik.

7. Resistor berfungsi sebagai penghambat dan pengatur arus yang lewat.

Blok diagram sederhana dari power supply dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7. Blok diagram power supply[2]

2.7.1

Transformer

[3]

Transformer merupakan piranti yang berguna untuk merubah besar sinyal AC, baik menjadi lebih besar ataupun lebih kecil. Transformer yang berfungsi

filter

rectifier IC

untuk merubah sinyal AC menjadi lebih besar disebut transformer step-up, dan

transformer yang berfungsi untuk merubah sinyal AC menjadi lebih kecil disebut transformer step-down. Transformer step-down memiliki jumlah lilitan pada input

jauh lebih banyak dari jumlah lilitan pada output. Sedangkan transformer step-up memiliki jumlah lilitan pada input jauh lebih sedikit dari lilitan pada output. Gambar perbandingan jumlah lilitan pada N1 dan N2 dari transformer step-down dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8. Gambar Transformer step-down

2.7.2

Rectifier

Rectifier berfungsi sebagai penyearah sinyal AC murni menjadi dua gelombang keluaran yang berupa bagian positif dan ground. Rectifier yang sering dipakai adalah dioda bridge.

Gambar dari bentuk fisik dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G dapat dilihat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Bentuk dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G[6]

Gambar 2.10. Blok diagram input dan output rectifier

2.7.3

Filter

Filter berfungsi untuk memperhalus sinyal yang telah disearahkan oleh

rectifier, pada umumnya, kapasitor digunakan sebagai filter untuk memperhalus sinyal DC yang didapat dengan memperkecil ripple. Gambar dari sinyal yang telah keluar dari filter dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Blok diagram input dan output filter[2]

2.7.4 Transistor

Power

Gambar 2.12. Bentuk fisik transistor power[9]

2.7.5 IC Regulator

IC regulator merupakan penghasil tegangan tetap yang berfungsi sebagai pengaman dari overload, comparator amplifier, dan control device dalam satu IC. Tegangan yang dihasilkan dari IC regulator dapat berupa tegangan negatif maupun tegangan positif. Regulator seri 78 menghasilkan tegangan tetap dari 5 sampai 24 Volt. Gambar 2.13 menunjukkan aplikasi dari LM78XX.

14

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

3.1

Diagram Blok

Perancangan Banner Elektronik berbasis ATMega128 memiliki spesifikasi yang ditunjukkan pada diagram blok yang ada pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram blok penampil dot matrik LED

Mikrokontroler ATMega128 akan mengirimkan data kepada port-port yang digunakan untuk input dari decoder dan penguat. Rangkaian decoder terdiri dari satu multiplexer 3 to 8 yang akan digunakan sebagai selektor enable dari

multiplexer 4 to 16 dan terdiri dari 5 multiplexer 4 to 16 yang akan digunakan sebagai selektor untuk display LED. Sedangkan data yang dikirim ke penguat berupa data 8 bit yang akan digunakan sebagai masukan, setelah mikro switch

akan diproses dan dikirimkan ke penguat dan rangkaian decoder. Dimensi alat yang akan dirancang ditunjukkan pada gambar 3.2.

Gambar 3.2. Dimensi display

3.2

Perancangan Perangkat Keras

Salah satu hal yang dibutuhkan dalam perancangan ini adalah perancangan perangkat keras (hardware). Perancangan perangkat keras meliputi rangkaian

display, rangkaian buffer, rangkaian decoder, rangkaian power supply, rangkaian

mikro switch, dan rangkaian max 232.

3.2.1

Decoder

Decoder yang digunakan adalah decoder tipe DM74LS154N dan decoder

tipe DM74LS138. Untuk mendapatkan 80 pin keluaran yang akan digunakan untuk selektor pada display, maka rangkaian ini harus memakai 5 buah decoder 4 to 16 dan satu buah decoder 3 to 8. Konfigurasi rangkaian ini dapat dilihat pada gambar 3.3.

Port in 74138 digunakan untuk mengatur input dari DM74LS138 untuk mengatur enable dari ke lima DM74LS154N, saat enable bernilai low maka output

dari DM74LS154N tergantung dari nilai input, dan saat enable bernilai high maka semua output dari DM74LS154N bernilai high. Port in 74154 berfungsi sebagai

Gambar 3.3. Rangkaian selektor untuk kolom dot matrix

3.2.2 Penguat

Rangkaian penguat hanya menggunakan resistor sebesar 100 ohm sebagai pengaman dot matriks.

3.2.3 Rangkaian

Power Supply

penghasil tegangan 5 Volt, 7812 sebagai penghasil tegangan 12 Volt, dioda 1N4002 sebagai pengaman arus, dioda bridge sebagai pengubah tegangan AC menjadi DC, dan resistor sebagai penghambat dan pembagi arus. Konfigurasi

power supply dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4. Rangkaian Power Supply [2]

Power supply dengan menggunakan konfigurasi ini memakai 2 buah masukan yang diambil dari trafo yaitu CT yang digunakan sebagai sinyal AC1, dan 9 V sebagai sinyal AC2. Kedua sinyal AC ini masuk ke dalam dioda bridge untuk mengubah sinyal AC menjadi 2 buah sinyal DC yang bernilai 0 Volt dan 9 Volt. Tegangan yang keluar dari dioda bridge akan diatur oleh 7805 menjadi 5 Volt.. Arus yang keluar dari dioda bridge sebagian besar melewati resistor 10 Ω kemudian menuju TIP2955, sedangkan sebagian kecil arus dari trafo melewati 100

Ω kemudian masuk ke regulator 7805. Trafo yang dipakai adalah trafo yang

mempunyai arus keluaran sebesar 2 A. Dengan memakai resistor 10 Ω dan 100 Ω, maka diketahui bahwa arus yang melewati TIP2955 sebesar 9/10 dari 2 A, sedangkan arus yang melewati 7805 sebesar 1/10 dari2 A.

3.2.4 Rangkaian Mikro

Switch

Rangkaian mikro switch menggunakan mikro switch yang mempunyai nilai awal high, jika mikro switch ditekan maka keluaran mikro switch bernilai low.

Rangkaian mikro switch dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5. Rangkaian mikro switch

3.2.5 Rangkaian MAX232

Rangkaian MAX232 membutuhkan 4 masukan yang digunakan untuk dapat melakukan komunikasi USART maupun UART. Masukan tersebut berupa RXD sebagai penerima, TXD sebagai pengirim, VCC sebagai tegangan power, dan

ground. Konfigurasi dari rangkaian MAX232 dapat dilihat pada gambar 3.6.

3.3

Perancangan Perangkat Lunak

Selain perancangan perangkat keras (hardware), perancangan perangkat lunak (software) juga dibutuhkan untuk mengatur data yang dikirimkan oleh mikrokontroler maupun PC. Perancangan perangkat lunak meliputi perancangan program pada mikrokontroler dan perancangan program pada program Visual Basic.

3.3.1 Perancangan Program pada Mikrokontroler

Perancangan program pada mikrokontroler dimaksudkan untuk pengaturan komunikasi antara mikrokontroler dengan perangkat lain, pengaturan bilangan heksa menjadi aksara, dan pengaturan mode. Program pada mikrokontroler dapat menggunakkan berbagai macam bahasa, yang digunakan sebagai bahasa pemrograman pada perancangan ini adalah bahasa C.

3.3.1.1 Program Utama

Secara umum program dimulai dengan inisialisasi untuk menentukanport

mana saja yang dipakai, daninisialisasi yang berisi pembuatan data base aksara. Setelah inisialisasi terdapat main program yang berisi pengolahan data keseluruhan. Diagram alir kerangka utama program dapat dilihat pada gambar 3.7.

Gambar 3.7. Diagram alir program utama.

Mulai

Inisialisasi

Olah data

3.3.1.2 Program Olah Data

Pada program olah data, program diawali dengan inisialisasiuntuk memilih

port mikrokontroler yang dipakai sebagai output. Yang dilakukan selanjutnya adalah pemanggilan aksara yang telah diinisialisasi pada program sebelumnya. Setelah itu, program akan mengirimkan data satu per satu ke port yang telah diinisialisasi dengan mencocokkan pada kolom yang ditentukan. Setelah menampilkan aksara, program akan melakukan pengecekan terhadap mikro switch

yang memilih mode komunikasi serial atau mode biasa yang berisi pengecekan terhadap ada atau tidaknya data yang dikirimkan pada komunikasi serial. Setelah pengecekan terhadap komunikasi serial dilakukan, langkah selanjutnya adalah menggeser karakter yang ditampilkan pada display ke arah kiri.Diagram alir program menampilkan aksara dapat dilihat pada gambar 3.8.

Y

N Y

N

Gambar 3.8. Diagram alir program penampil aksara

3.3.1.3

Subroutine

Geser Kiri

Pada subroutine geser kiri, program diawali dengan inisialisasi port dan variabel yang akan digunakan untuk menyimpan data sementara, kemudian data dikirimkan pada port yang ditentukan dan disesuaikan pada kolom pada posisi paling kanan. Data yang dikirimkan pada port disimpan ke dalam variabel yang telah diatur pada tahap inisialisasi untuk digeser ke kiri satu kali. Setelah data digeser ke kiri satu kali, port yang telah ditentukan diisi dengan data baru yang kemudian digeser satu kali. Hal ini dilanjutkan sampai batas kolom yang ada kecuali kolom paling kiri. Diagram alir subroutine geser kiri dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.9. Subroutine geser kiri

3.3.1.4

Subroutine

Baca Mikro

Switch

Pada subroutine baca mikro switch, program diawali dengan inisialisasi pada USART, setelah inisialisasi USART selesai,program akanmelakukan pengecekan terhadap mikro switch. Jika mikro switch aktif, maka program akan melanjutkan ke langkah berikutnya, jika mikro switch tidak aktif, maka program

mulai

Inisialisasi variabel

Kirim data ke port

Simpan data dari port

Geser ke kiri satu kolom

akan langsung menuju langkah selesai. Setelah melakukan pengecekan terhadap

mikro switch yang aktif, program akan mencocokkan data yang dikirim dari PC dengan data baseaksarayang telah diinisialisasi pada awal program yang telah disimpan pada mikrokontroler. Setelah selesaidicocokkan, aksara yang dimaksud akan ditampilkan pada display. Setelah menampilkan karakter pada

display,program akan melakukan pengecekan terhadap ada tidaknya perulangan data yang dikirimkan melalui komunikasi serial.. Hal yang sama akan dilakukan oleh subroutine baca komunikasi serial ketika PC kembali mengirimkan data baru. Diagram alir subroutine baca mikro switch dapat dilihat pada gambar 3.10.

N

Y

Y

N

Gambar 3.10. Subroutine baca mikro switch

3.3.1.5

Subroutine

Tampilkan Karakter

Subroutine tampilkan karakter dimulai dengan inisialisasi variabel yang akan digunakan sebagai array. Array tersebut berisi bilangan-bilangan yang membentuk karakter yang akan ditampilkan pada display. Setelah inisialisasi array

selesai dilakukan, program akan menampilkan array pada display. Untuk menggeser satu karakter, program akan memindah data pada variabel satu ke variabel selanjutnya dan mengisi variabel lama dengan data yang baru. Diagram alir subroutine tampilkan karakter dapat dilihat pada gambar 3.11.

Gambar 3.11. Subroutinetampilkan karakter

3.3.2 Perancangan Program pada Visual Basic

Untuk mengolah data yang diketikkan pada keyboard, sistem membutuhkan aplikasi software pada komputer. Software yang digunakan adalah Visual Basic. Program pada Visual Basic berfungsi untuk mengolah data yang diketikkan pada komputer dan mengirimkannya menuju mikrokontroler dengan komunikasi serial.

3.3.2.1 Program utama Visual Basic

Secara umum program dimulai dari inisialisasi pengaturan komunikasi serial dan pemberian nilai-nilai variabel. Setelah inisialisasi selesai dilakukan,

Mulai

Inisialisasi variabel

Menampilkan array pada display

Geser kiri satu karakter

program akan meminta data masukan dari keyboard. Setelah datadimasukan melalui keyboard, data akan diproses pada Visual Basic. Setelah data selesai diproses, data akan dikirimkan menuju mikrokontroler untuk diolah dan ditampilkan pada display. Diagram alir program pada Visual Basic dapat dilihat pada gambar 3.12.

Gambar 3.12. Program utama Visual Basic

mulai

Inisialisasi komunikasi serial

Minta data masukan

Kirim ke mikrokontroler

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Suatu peralatan atau program dikatakan bekerja dengan baik apabila hasil data yang didapatkan dari pengambilan data tidak jauh berbeda dengan dasar teori dan hasil yang diharapkan dari perancangan. Bab ini berisi tentang hasil pengujian dari alat yang telah di rancang pada BAB III

4.1 Pengujian Decoder

Rangkaian decoder mendapatkan VCC sebesar 5,006 Volt. Pengujian

pada rangkaian decoder dilakukan dengan cara memberikan nilai tegangan

input supaya mendapatkan hasil output yang mempunyai logika low dan hi. Pada pengujian rangkaian decoder, saat output diatur bernilai logika hi,output

yang terukur bernilai 4,8 Volt. Dan saat output diatur bernilai logika low,

output yang terukur dari decoder bernilai 0,2 Volt. Hasil yang didapat dari pengujian decoder sudah sesuai dengan data yang tertera pada tabel kebenaran SN74LS154.

4.3 Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian power supply dilakukan dengan cara mengukur tegangan keluaran dari rangkaian. Tegangan yang terukur adalah sebesar 4,96 Volt, sedangkan nilai keluaran yang diinginkan adalah 5V. Dengan nilai

4.3 Pengujian Rangkaian

Display

Pada rangkaian display terdapat error pada kolom ke 41, ke delapan LED pada kolom 41 tidak menyala, hal ini disebabkan karena ada jalur yang terpitus. Selain kerusakan pada kolom ke 41, rangkaian display dapat berfungsi dengan baik, pada pengujian rangkaian display mengunakan program CodeVision AVR dengan mengatur semua kolom display bernilai

low sehinga semua kolom display berfungsi. Dan pada program diatur supaya semua baris bernilai hi sehinga LED pada display dapat menyala. Hasil dari pengujian rangkaian display menunjukkan bahwa tidak semua LED pada rangkaian display menyala.

4.4 Pengujian Keseluruhan Rangkaian Menggunakan

CodeVision AVR

Pada pengujian keseluruhan rangkaian menggunakan CodeVision AVR dengan kata tidak bergerak terbukti bahwa rangkaian hardware dapat berfungsi dengan baik. Pada program CodeVision AVR diatur supaya output pada display muncul empat buah karakter yang yang terbaca “hary”. Pada

output display, muncul seperti yang telah diatur pada program CodeVision AVR. Hasil percobaan dapat dilihat pada gambar 4.1.

Sedangkan pada pengujian keseluruhan rangkaian dengan karakter bergeser ke kiri output pada display tidak terlalu terang. Pada program CodeVision AVR diatur supaya output pada display berbentuk kata”hary”. Kata yang ditampilkan muncul dari kolom paling kiri sampai kolom ke delapan puluh. Karakter yang bergeser tidak seperti apa yang dimaksudkan pada perancangan. Karakter yang terlihat mempunyai bentuk yang tidak sempurna yang dikarenakan adanya beberapa LED yang mati pada saat bergeser.

4.4 Pengujian Hubungan Serial dengan PC

28

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengamatan selama pengerjaan tugas akhir, dapat diambil beberapa kesimpulan:

1. Perangkat keras dapat bekerja dengan baik meskipun dengan adanya beberapa kesalahan.

2. Program software belum dapat dibuat sesuai dengan yang dikehendaki. 3. Koneksi serial dengan PC belum terselesaikan sehingga belum

mendapatkan data pengamatan.

5.2 Saran

Dari pengalaman membuat tugas akhir ini, penulis ingin memberikan beberapa saran sebagai berikut:

1. Pastikan semua hardware bekerja dengan baik sebelum mencoba keseluruhan sistem dengan menggunakan software.

2. Memilih delay pada program CodeVision AVR dengan tepat agar kata tidak berjalan terlalu cepat maupun terlalu lambat

3. Pastikan tidak ada kabel yang terhubung singkat(short) saat mencoba menyalakan alat.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Winoto, Ardi, 2010, Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535 danPemrogramanyadenganBahasa C padaWinAVR, cetakankedua, Informatika, Bandung.

[2] Boylestad, Robert, Nashelsky, Louis, 1996, Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice-Hall, Inc., New Jersey.

[3] Stanley, William, 1994, Operational Amplifiers with Linear Integrated Circuits,

Macmillian College Publishing Company, New York.

[4] ---, 1997, Data Sheet 2N2222, 2N2222A NPN Switching Transistor, Discrete Semiconductors.

[5] ---, 2008, Data Sheet Microcontroller ATMega128, Atmel.

[6] ---, 1989, Data Sheet 54154/DM54154/DM74154 4-line to 16-line Decoders/Demultiplexers, National Semiconductor.

[7] ---, 2000, Data SheetLM78LXX Series 3-Terminal Positive Regulators, National Semiconductor.

[8] ---, 1989, Data SheetMAX 232, MAX 232l Dual EIA-232 Drivers/Receivers, Texas Instruments.

[9] ---, 2002, Data SheetTIP 2955 NPN Silicon Power Transistor, Bourns.