• Tidak ada hasil yang ditemukan

APLIKASI MIKROKONTROLER DENGAN LED DAN S (1)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "APLIKASI MIKROKONTROLER DENGAN LED DAN S (1)"

Copied!
13
0
0

Teks penuh

(1)

APLIKASI MIKROKONTROLER DENGAN LED DAN SEVEN SEGMEN PADA TRAFFIC LIGHT PEREMPATAN

Abstrak

Dewasa ini pemanfaatan mikrokontroler sudah menjadi hal yang tidak asing lagi, banyak peralatan yang telah diciptakan berbasis mikrokontroler. Misalnya lampu traffic light, dalam lampu traffic tersebut memanfaatkan aplikasi antarmuka mikrokontroler dengan seven segmen dan Led. Dalam project akhir ini penulis mencoba merancang sebuah miniature traffic light, yaitu mengantarmukakan mikrokontroler ATmega 8535 dengan Led dan seven segmen. Dalam miniature ini menggunakan 4 buah seven segmen dan 12 buah led. Yang diprogram menyala seperti traffic light.

Kata kunci : Led, seven segmen, mikrokontroler A. PENDAHULUAN

Latar belakang

Banyak sekali produk-produk alat yang dihasilkan dengan berbasis mikrokontroler, salah satu aplikasi yang sudah tidak asing lagi yaitu adalah lampu traffic light. Seringkali kita melintasi jalan raya dan mendapati rambu-rambu lalu lintas, namun pernahkah kita berfikir bagaimana traffic light tersebut dapat bekerja sehingga dapat menghitung mundur dan nyala lampu tersebut dapat bergantian. Disini penulis akan mencoba menjelaskan cara kerja dari perancangan sebuah miniature dari traffic light sehingga minimal kita mengetahui bagaimana perancangan dan cara kerja dari traffic light.

Dengan kita mengetahui cara kerja dan cara mengantarmukakan mikrokontroler dengan seven segmen dan led, kita dapat mengaplikasikan antarmuka mikrokontroler pada peralatan lain juga.

Tujuan

Tujuan dari percobaan yang telah dilakukan adalah untuk menghasilkan sebuah miniature dari traffic light jalan raya dengan mengantarmukakan mikrokontroler ATmega 8535 dengan led dan seven segmen. Sehingga penulis dan khalayak pembaca dapat memahami perancangan dan cara kerja dari minitur traffic light ini.

Permasalahan

(2)

Batasan masalah

Untuk lebih memfokuskan pada pembahasan laporan ini, maka batasan-batasan masalah yang digunakan adalah: komponen-komponen yang dibutuhkan pada rangkaian, rangkaian yang mendukung rancangan, blok diagram rangkaian, proses antarmuka mikrokontroler dengan led dan seven segmen.

B. PEMBAHASAN

Dalam project akhir ini bahan-bahan yang mendukung kerja dari rangkaiannya adalah sebagai berikut:

(3)

1. 32 saluran I/O (Port A, Port B, Port C dan Port D) 2. 10 bit 8 Channel ADC (Analog to Digital Converter) 3. 4 Channel PWM

4. 6 Sl eep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-Down, Standby and Extended Standby

5. 3 buah timer/counter. 6. Analog Compararator

7. Watchdog timer dengan osilator internal 8. 512 byte SRAM

9. 512 byte EEPROM

10. 8 kb Flash memory dengan kwmampuan Read While Write 11. Unit interupsi (internal dan external)

12. Port antarmuka SPI8535 “memory map”

13. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps 14. 4,5 V sampai 5,5 V operation, 0 sampai 16 MHz

Peta Memory ATMega8535

(4)

Gambar 1 Memori AVR ATMega8535

Selain itu AVR ATmega8535 juga memilki memori data berupa EEPROM 8-bisa sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU

mikrokontroler.

Gambar 2 Status Register

Status Register ATMega8535

1. Bit7 --> I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk mengenable semua jenis interupsi.

2. Bit6 --> T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T

sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.

3. Bi5 --> H (Half Cary Flag)

4. Bit4 --> S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag -N (negatif) dan flag V (komplemen dua overflow).

5. Bit3 --> V (Two's Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk mendukung operasi matematis.

6. Bit2 --> N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis menghasilkan bilangan negatif.

7. Bit1 --> Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi Set apabila hasil operasi matematis menghasilkan bilangan 0.

8. Bit0 --> C (Cary Flag) Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan carry. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AVR ATMEGA8535

Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 4 0 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah :

1. VCC : merupakan pin y ang berfungsi sebagai pin masukan catu daya 2. GND : merupakan pin ground.

3. Port A (PA0...PA7) : merupakan pin I/O dan pin masukan ADC

4. Port B (PB0 – PB7) : merupakan akan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI.

5. Port C (PC0 – PC7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komperator analog, input ADC dan Timer Osilator.

(5)

7. RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 : merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF : merupakan pin tegangan referensi ADC

Gambar 3 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMEGA8535

Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8535 : 1. Port A

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D converter.

2. Port B

(6)

Tabel 1 Fungsi Pin-pin Port B

3. Port C

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timer/counter 2.

4. Port D

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jik sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi -fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 2 Fungsi Pin-pin Port B

5. RESET

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di -reset.

6. XTAL1

(7)

7. XTAL2

XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier. 8. AVcc

Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

9. AREF

AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.

10. AGND

AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.

Bahasa Pemrograman ATMega8535

Pemrograman mikrokontroler ATMega8535 dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi , sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan mikrokontroler jenis mikrokontroler AVR. Namun bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari dari pada bahasa C. Untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang lama serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan

dibanding bahasa assembler yaitu independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani project yang besar.

Bahasa C memiliki keuntungan -keuntungan yang dimiliki bahasa assembler (bahasa mesin), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan dengan bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah. Bahasa C terletak diantara bahasa pemrograman tingkat tinggi dan assembly .

2. Seven Segment

Peraga/Penampil 7 segmen adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memdekodekan data dari bahasa mesin ke dalam bentuk tampilan data desimal.

(8)

Gambar 4 Konstruksi Internal Peraga/Penampil 7 Segmen

Untuk menggunakan peraga/penampil 7 segmen katoda bersama (common cathoda) maka pin A – G penampil 7 segment harus diberikan input berupa tegangan DC positif kemudian terminal common pada penampil 7 segmen dihubungkan ke ground. Kemudian untuk

mengoperasikan penampil 7 segmen anoda bersama (common anoda) maka terminal input A – G pada penampil 7 segmen harus dihubungkan ke ground kemudian terminal common dihubungkan ke sumber tegangan DC positif. Resistor pembatas arus untuk LED pada penampil 7 segmen sebaiknya dipasang seri pada setiap pin atau jalur input A – G pada peraga/penampil 7 segmen tersebut. Pemasangan resistor seperti ini bertujuan untuk mendapatkan arus bias LED yang stabil pada setiap perubahan karakter tampilan pada penampil 7 segmen.

3. LED

LED merupakan singkatan dari Light Emitting Diode. Dari sisi penggolongan, LED merupak an

komponen aktif bipolar semikonduktor, karena itu hanya mampu mengalirkan arus dalam satu arah saja.

Untuk menyalakan LED, cukup dengan mengalirkan arus dari anoda ke katoda (forward biass ) dengan beda potensial minimum berkisar antara 1,5 hingga 2 volt dan arusnya berkisar di 20 mA.

(9)

tersebut, kaki anoda biasanya dibuat lebih panjang daripada katoda.

Harganya sangat terjangkau, berkisar dari 250 rupiah hingga beberapa ribu rupiah.

LED banyak digunakan untuk indikator dan transmisi sinyal atau bahkan untuk penerangan. LED banyak digunakan karena hemat daya, tahan lama dan ekonomis, maka wajar jika popularitas LED mengalahkan tabung nixie maupun lampu pijar.

Antarmuka LED

LED dapat menyala pada arus searah (DC) maupun arus bolak‐balik (AC),

yang membedakan adalah kontinyuitas. Pada arus DC LED menyala secara kontinyu. Sedang kan pada arus AC, LED akan menyala secara tidak kontinyu (nyala‐padam

secara periodik), menyala pada setengah

gelombang pertama dan padam pada setengah gelombang berikutnya, hal ini terjadi secara pe riodik pada frekwensi senilai denga frekwensi AC yang diterapkan. Hal ini terjadi karena LE D hanya mengalirkan arus satu arah saja, sebagai akibatnya LED hanya akan menyala pada fasa dimana LED mendapatkan forward biass (hanya setengah gelombang). Mata manusia terkadang terlalu lambat untuk merespon aktifitas nyala‐padam tersebut, pada frekwensi tertentu (biasanya 85Hz atau lebih) LED akan terlihat

tetap menyala meskipun faktanya berkedip‐kedip. Prinsip ini lebih

lanjut digunakan untuk memultipleks LED maupun untuk penghematan daya. 3. Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Semakin besar nilai resistansi sebuah resistor yang dipasang, semakin kecil arus yang mengalir.

4. Kapasitor

Kondensator ialah suatu komponen listrik/elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. 5. Transistor

Merupakan salah satu dari komponen elektronika yang berfungsi sebagai sakelar otomatis. C. PERANCANGAN

(10)

Gambar 5. Blog diagram rancangan miniature traffic light Penjelasan blog diagram

1. Membuat listing program traffic light, dalam percobaan ini pertama-tama yang dilakukan

adalah membuat listing program dari miniature traffic light. Listing program untuk aplikasi ini adalah sebagai berikut.

//Library yang digunakan #include

#include

//deklarasi array untuk menampilkan karakter pada seven sgmen

unsigned char bil[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//perulangan untuk counter down pada seven segmen for (kanan=10;kanan>=0;kanan--){

(11)

}

2. Setelah membuat listing program, langkah kedua adalah membuat rangkaian minimum

(12)

Gambar 6. Rangkaian output pada pcb

Gambar 7 rangkaian minimumsistem

Gambar 8. Simulasi dari rangkaian miniature traffic light

3. Setelah selesai membuat rangkaian output langkah selanjutnya adalah mendownload program

kedalam mikrokontroler ATmega 8535 sehingga dapat mengantarmukakan seven segmen dan led.

4. Setelah rangkaian diberi sumber tegangan DC sebesar 5V maka miniature traffic light dapat

berjalan sesuai dengan perintah program.

(13)

Gambar

Tabel 1 Fungsi Pin-pin Port B
Gambar 4 Konstruksi Internal Peraga/Penampil 7 Segmen
Gambar 6. Rangkaian output pada pcb

Referensi

Dokumen terkait

Fixed variable : Angle between plane and mirror // focal length(sila rujuk*).

Analisis yang penulis gunakan dalam penelitian ini adalah analisis isi yang biasanya dipakai untuk memberikan gambaran secara jelas tentang pesan-pesan yang ada dalam

Dengan hormat, berdasarkan hasil evaluasi dokumen penawaran lelang pekerjaan Pengadaan Peralatan Perbaikan Struktur Body Laboratorium Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri

Nama Paket : PENGADAAN JASA PEMELIHARAAN PERANGKAT KERAS MERK SUN ORACLE DAN SOFTWARE SUPPORT BESERTA PERANGKAT PENDUKUNG LAINNYA DI LINGKUNGAN DIREKTORAT JENDERAL BEA

Nama Paket : PENGADAAN JASA PEMELIHARAAN PERANGKAT LUNAK DATABASE ORACLE BESERTA PERPANJANGAN ANNUAL TECHNICAL SUPPORT (ATS) DATABASE ORACLE DI LINGKUNGAN DIREKTORAT

Paket Pengadaan ini terbuka untuk penyedia yang teregistrasi pada Layanan Pengadaan Secara Elektronik (LPSE) dan memenuhi persyaratan sebagaimana yang tercantum

yang ingin digambarkan oleh peneliti adalah lingkungan pembacaan, fungsi dan diksi yang terdapat dalam mantra upacara beentamao sebagai sastra lisan masyarakat

yang dihentikan, tanggal efektif penghentian, cara penghentian, pendapatan dan beban tahun berjalan sampai tanggal penghentian apabila dimungkinkan, p gg p g p g dampak sosial