USER MANUAL TIMER MICROCONTROLLER MATA DIKLAT : RANCANGAN ELEKTRONIKA

(1)

USER MANUAL

TIMER MICROCONTROLLER

MATA DIKLAT : RANCANGAN ELEKTRONIKA

SISWA KELAS XII

JURUSAN TEKNIK ELEKT RONIKA INDUSTRY

SMK NEGERI 3 BOYOLANGU TULUNGAGUNG

TAHUN AJARAN 2010-2011

(2)

CREW

(3)

ISI

1. Timer microcontroler ... 4 2. Spesifikasi ... 6 3. DasarTeori... 7 Pendahuluan... 7 PrinsipKerja... 11 progamming ... 16 4. Tampilan (Layout) ... 19

Front Panel (Panel Atas) ... 19

Rear Panel (Panel Belakang) ... 19

5. Troubleshooting ... 20

6. SkemaRangkaian Power Amplifier ... 21

7. Layout PCB ... 25

8. DaftarKomponen ... 27

(4)

1 TIMER MICROCONTROLER



Downloader / microcontroller yang digunakan adalah minimal

system AT89S51.



Input menggunakan 6 buahtombol (push button) yang

outputnya masing-masing memiliki selang waktu berbeda.



Outputnya berupa 2 buah relay DC-DC 4v/12v dan DC-AC

12v/220v



Menggunakan 2 sumber tegangan yaitu 5 DCvoltdan 12 DCvolt

Waspada! Tegangan berbahaya. Cukup untuk

menyebabkan suatu resiko kejutan listrik

Waspada! Aturan operasional dan pentingnya

pemeliharaan. Baca User Manual.

(5)

Box amplifier berisi :

1. Minimal system AT89S51

2. Relay DC-DC 5v/12v dan DC-AC 12v/220v

3. Power supply unit

(6)

2 SPESIFIKASI

Power supply: 5 DC volt dan 12 DC volt 0.5 A Downloader: minimal system AT89S51 output: Relay DC-DC 5v/12v

Relay DC-AC 12v/220v Input: 6 buah tombol (push button)

Dimensi: Tinggi 15 cm, 25 Panjang cm, Lebar 30 cm. Tinggi sudah termasuk kaki karet.

Berat: Sekitar. 1,5 kgKotak / Casing: Cat hitam tumpul

(7)

3 DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan

MICROCONTROLER AT89S51

Microcontroler tipe AT89S51 merupakan mikrokontroler keluarga MCS-51 dengan konfigurasi yang samapersis dengan AT89C51 yang cukupterkenal, hanyasaja AT89S51 mempunyaifitur ISP (In-System Programmable Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat deprogram langsung dalam suatu system elektronik tanpa melalui Programmer Board atau Downloader Board. Mikrokontroler dapat deprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu Personal Computer.

Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :

1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS51.

2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).

3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O

4. Dua buah Timer Counter 16 bit.

5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi ) 6. Sebuah port serial dengankontrol serial full duplex UART. 7. Kemampuanmelaksanakan operasi perkalian, pembagian dan

(8)

8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 MHz

9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali 10. In-System Programmable Flash Memory

Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras .Adapun blok diagram dari mikrokontroler 89S51 diperlihatkan pada gambar berikut:

(9)

Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51

Susunan pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada gambar berikut:

Gambar 1.2.Konfigurasi Pin AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan berikut:

Port0

Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39 dari AT89S51. Dalam rancangan system sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat.

(10)

Port1

Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download program.

Port2

Port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal.

Port3

Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikutini :

BIT NAME BIT ADDRESS ALTERNATE FUNCTION P3.0 RXD B0h Receive data for serial port P3.1 TXD B1h Transmit data for serial port P3.2 INT0 B2h External interrupt 0 P3.3 INT1 B3h External interrupt 1

P3.4 T0 B4h Timer/counter 0 external input P3.5 T1 B5h Timer/counter 1 external input P3.6 WR B6h External data memory write strobe P3.7 RD B7h External data memory read strobe

(11)

2.2 PrinsipKerja

TIMER COUNTER

Mikrokontroler AT89S51 memiliki dua buah timer / counter yang disebutTimer0 danTimer1 dengan kapasitas 16 bit. Istilah timer dan

counter keduanya memiliki kesamaan yaitu, adanya sumber detak yang akan mengaktifkannya. Keduanya juga merupakan pencacah atau penghitung. Berikut hal yang membedakan antara keduanya yaitu:

o Timer memiliki sumber detak yang tetap, yaitu oscillator. o Counter memiliki sumber detak yang tidak tetap, yaitu berasal

dari mikrokontrol ereksternal.

Berikut beberapa register untuk timer / counter yaitu :

1. THx, TLx (register timer / counter high danlow)

Subscript x dapat berarti 0 atau 1.X diisi 0 jika dimaksudkan imer 0dan x bernilai 1 jika dimaksudkan timer1.

2. TMOD (register timer mode)

Register ini digunakan untuk mengatur mode timer. Register ini juga digunakan untuk mengatur penggunaan timer saja atau counter saja.

(12)

Register ini gunakan untuk menyimpan hasil limpahan suatu cacahan / penghitungan. Dalam register ini, terdapat juga register bit untuk mengaktifkan atau menonaktifkan suatu timer.

Register THx dan TLx digunakan untuk menampung hasi hitungan timer /

counter kapasitas maksimum TH dan TL seluruhnya adalah 16 bit. Namun, ada dua mode timer yang tidak menggunakannya secara maksimum melainkan hanya 13 bit dan 8 bit saja.

Gambar.Pembagian bit register THxdanTLx

Register TMOD berfungsi untuk mengatur penggunaan mode suatutimer, pemakaian counter atau timer, dan pengaturan Gate.

(13)

Ganbar.Bit register TMOD

Mode timer menentukan kapasitas maksimal penggunaan register TH dan TL. Berikut pembahasan mode 0, mode 1, mode 2, dan mode 3.

1 Mode 0

(14)

Bit THx dan TLx pada mode 0

1 Mode 1

Mode 1 menggunakan kapasitas register TLx dan THx secara maksimal sehingga dinamakan mode 16 bit.

2 Mode 2

Mode 2 sering disebut sebagai pencacah biner 8 bit dengan isi ulang (auto reload). Register yang digunakan untuk mencacah adalah TLx sedangkanTHx digunakan sebagai tempat menyimpan data yang akan dituliskan keTLx saat terjadi limpahan pada TLx. Isi THx diisikan pertama kali oleh pemrogram sedangkan isi TLx akan terus bertambah sesuai adanya detak. Setiap kali nilai TLx berubah dari FF heksa menjadi 00 heksa akan terjadi overflow sehingga TFx (pada register TCON) akan bernilai 1. Nilai TFx perlu di-nol-kan secara manual untuk kembali menggunakan timer.

3 Mode 3

(15)

sendiri-sendiri. register yang digunakan adalah TL0 dan TH0 dengan masing-masing pengaturan adalah sebagai berikut:

o TL0 dapat berfungsi sebagai counter maupun timer 8 bit dengan sumber detak yang dapat dipilih yaitu sumber detak yang berasal dari P3.4 (T0) atau dari osilator/12.

o TH0 hanya dapat difungsikan sebagai timer 8 bit karena sumber detak hanya berasal dari osilator/12.

Register TCON digunakan untuk menampung bit overflow dan digunakan untuk mengaktifkan timer / counter. Hanya bit ke-7 sampai dengan bit ke-4 yang digunakan untuk operasi timer / counter sedangkan bit ke-3 sampai dengan bit ke-0 digunaka nuntuk interrupt.

Gambar.Register TCON

o Bit TFxbernilai 1 jika ada limpahan timer dan perlu di-nol-kan kembali secara manual.

(16)

PROGRAMING TIMER $mod51 org 00h utama: mov p2,#00h mov p0,#0ffh jnb p0.1,satu jnb p0.2,dua jnb p0.3,tiga jnb p0.4,empat jnb p0.5,lima jnb p0.6,enam sjmp utama satu: mov p2,#01111111b call maju1 mov p2,#11111111b sjmp utama dua: mov p2,#01111111b call maju2 mov p2,#11111111b sjmp utama tiga: mov p2,#01111111b call maju3 mov p2,#11111111b sjmp utama empat: mov p2,#01111111b call maju5 mov p2,#11111111b sjmp utama lima: mov p2,#01111111b call maju10 mov p2,#11111111b sjmp utama enam: mov p2,#01111111b call maju15 mov p2,#11111111b sjmp utama

(17)

PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#12 DEL15: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL15 POP 00H POP ACC RET MAJU10: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#10 DEL10: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL10 POP 00H POP ACC RET MAJU5: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#8 DEL5: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL5 POP 00H POP ACC RET MAJU3: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#6 DEL3: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL3

(18)

POP 00H POP ACC RET MAJU2: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#4 DEL2: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL2 POP 00H POP ACC RET MAJU1: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#2 DEL1: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL1 POP 00H POP ACC RET MAJU: Mov TMOD,#01H Mov TH0,#3CH Mov TL0,#0B0H Mov R7,#00H SETB TR0 DEL: JNB TF0,DEL Mov TH0,#3CH Mov TL0,#0B0H CLR TF0 INC R7 CJNE R7,#14H,DEL

(19)

4 TAMPILAN

(LAYOUT)

(20)

Gambar Timer Microcontroller tampakbelakang

5 TROUBLESHOOTING

Langkah – langkah pemasangan:

1. Hubungkan output dengan stop kontak pada alat. 2. Hubungkan input dengan tombol.

3. Pasangkabel power dan hubungkan kesumber listrik ACV 220

Berbagai Permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Time Microcontroller dan cara menanganinya sebagai berikut:

Jika alat tidak dapat menyala:

PERHATIAN!

Sebelum menghidupkan timer microcontroller, pastikan kabel- kabel conektor terpasang dengan baik dan benar.

(21)

1. Periksa apakah input dari sumber telah terhubung keperangkat. 2. Periksa kabel input.

3. Periksa kabel output yang menghubungkan alat (downloader) dengan output (relay).

4. Periksa apakah ada kerusakan pada komponen seperti kerusakan fisik, terbakar, puts,dll.

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

7 LAYOUT PCB

(27)

3. LAYOUT PUSH BUTTON

(28)

8 DAFTAR KOMPONEN

Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan seluruh rangkaian pada timer microcontroller ini, adalah sebagai berikut:

Komponen Deskripsi Jumlah

Resistor 1k Ohm 330 Ohm 560 Ohm 25 1 2 Capasitor 1 F 50v 4700F 50v 100F 50v 4,7F 16v 30 pF 2 2 2 1 2 Push Button 7 Dioda 4n 4 Transistor 7805 7812 C457b 1 1 1 relay Dc 5v-dc 12v Dc 12v-ac 220v 1 1 Transformator 0.5 A 1 socket Ic 40 pin 1 x 8 1 x 2 LPT 1 2 1 1 IC At89s51 1 led Merah Kuning Beningnyalamerah 1 1 1 x-tal 12000 Hz 1

(29)

9 BIOGRAFI PENULIS

NAMA : MUCHAMAD MISBACHUL MUNIR TTL : TUUNGAGUNG, 19 MARET 1992 ALAMAT : Ds. PINGGIRSARI RT:01 RW:12

Kec. NGANTRUTULUNGAGUNG RIWAYAT PENDIDIKAN : TK PNGGIRSARI 03

LULUS TAHUN 1998/1999 SD PINGGIRSARI 03 LULUS TAHUN 2004/2005 SMP N 3 TULUNGAGUNG LULUS TAHUN 2007/2008 MOTTO : HOBY : OLAHRAGA

(30)

NAMA : ADI RADIKA

TTL : TUUNGAGUNG, 09 JUNI 1992

ALAMAT : Ds. KATES RT:01 RW: 02 Kec. KAUMAN TULUNGAGUNG

RIWAYAT PENDIDIKAN : TK KATES

LULUS TAHUN 1998/1999 SDN KATES 02 LULUS TAHUN 2004/2005 SMP N 4 TULUNGAGUNG LULUS TAHUN 2007/2008 MOTTO :