Perancangan PENGKODEAN NRZ-L DAN MANCHESTER BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535. SKRIPSI (Resume)

Perancangan

PENGKODEAN NRZ-L DAN MANCHESTER BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

SKRIPSI (Resume)

Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh: Suisbiyanto Prasetya

06010007

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA

2 INTISARI

SUISBIYANTO PRASETYA, Jurusan Teknik Elektro Sekolah Tinggi Tenologi Adisutjipto, Agustus 2010, Pengkodean Nrz-L Dan Manchester Berbasis Mikrokontroler ATMega8535.

Dosen Pembimbing : Freddy Kurniawan, S.T., M.T dan Dr. Mundilarno, M.Pd.

Jenis pengkodean data digital ke sinyal digital yang dibuat menggunakan Mikrokontroler adalah pengkodean NRZ-L dan Manchester. Kedua jenis pengkodean ini sering digunakan dalam komunikasi data. Mikrokontroler yang digunakan yaitu ATMega8535. Digunakan mikrokontroler ATMega8535 dikarenakan mikrokontroler ini mudah dalam pemogramannya dan juga memiliki pengaturan timer yang bermacam-macam.

Pada prototipe yang dibuat mendapat data masukan berasal dari tombol. Data dari tombol tersebut berupa data dengan format 8 bit. Data ini kemudian akan dikodekan menggunakan mikrokontroler, sehingga akan mengeluarkan sinyal hasil pengkodean berupa sinyal pengkodean NR-Z atau Manchester. Hasil pengkodean tersebut kemudian akan ditampilkan pada Osiloskop sebagai pembuktian.

Kata Kunci : Mikrokontroler, Pengkodean NRZ-L, Pengkodean Manchester

BAB I

TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Pengkodean Data

Non Return to Zero Level (NRZ-L), yaitu suatu jenis pengkodean dengan

3 bit 0. Bentuk sinyal seperti terlihat pada gambar 2.2. Pada NRZ-L, selama interval bit tidak ada transisi tegangan dari positif ke negatif atau sebaliknya.

Gambar 1.1 Pengkodean NRZ-L

Manchester yaitu suatu kode yang memiliki transisi pada setengah dari

periode. Pengkodean manchester menggunakan pembalikan pada saat ditengah-tengah interval bit, seperti digambarkan pada gambar 2.3. Apabila bit 1, sinyal diawali dengan tegangan negatif maka ditengah interval bit terjadi perubahan dari negatif ke positif. Sebaliknya apabila bit 0, sinyal diawali dengan tegangan positif maka ditengah interval bit akan terjadi perubahan dari positif ke negatif.

Gambar 1.2 Pengkodean Manchester 1.2 Mikrokontroler ATMega8535

Pada prinsipnya mikrokontroler hampir sama seperti komputer, hanya saja terjadi perbedaan dalam bentuk dan penggunaan pada memori baik RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory).

1.3 Timer/Counter 1

4

Interrupt Mask Register) dan Register TIFR (Timer/Counter Interrupt Flag Register).

1.4. Tampilan Menu (LCD)

LCD LMB162ADC buatan Shenzhen TOPWAY Technology menggunakan karakter 2x16 dot matrik. LCD ini digunakan untuk menampilkan data yang ingin di kodekan dan memilih menu pengkodean. Modul LCD tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler ST7066U yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character

Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).

BAB II

PERANCANGAN DAN PRINSIP KERJA ALAT 2.1 Diagram Blok Sistem

Perancangan pemodelan pengkodean NRZ-L dan Manchester dengan menggunakan mikrokontroler ATMega8535 merupakan suatu aplikasi dari mikrokontroler sebagai pengkode.

5 Perangkat dari pemodelan ini terdiri dari tiga bagian utama, antara lain: a. Bagian input, pada bagian ini terdapat beberapa tombol yang berfungsi

untuk memasukan data. Data yang dimasukan berupa data biner yaitu 0 dan 1 yang kemudian akan dikodekan.

b. Bagian mikrokontroler ATmega8535, sebagai pengkode data.

c. Bagian Output yang terdiri dari LCD yang digunakan sebagai penampil menu pengkodean dan keluaran ke Osiloskop sebagai penampil data yang telah dikodekan.

2.2 Perancangan Hardware dan Cara Kerja 2.2.1 Rangkaian Tombol Masukan

Perancangan pemodelan pengkodean NRZ-L dan Manchester perlu adanya tombol-tombol yang digunakan sebagai input (masukan). Tombol-tombol tersebut digunakan untuk menulis bit 0 atau bit 1 yang kemudian akan dikodekan.

Gambar 2.2 Rangkaian Tombol 2.2.2 Rangkaian Mikrokontroler

6 PC0 PB0 R1 4.7K PD3 PC2 C1 22pF PD0 PB5 PB2 PA5 PD1 PD5 PD2 PA7 PB4 5V PC1 5V J2 Osiloskop 1 2 PC5 PA2 PA3 U4 ATMega8535 9 12 13 30 10 22 23 24 25 26 27 28 29 14 15 16 17 18 19 20 21 1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 31 11 32 RESET XTAL2 XTAL1 AVCC VC C PC0/SCL PC1/SDA PC2 PC3 PC4 PC5 PC6/TOSC1 PC7/TOSC2 PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2 PB0/T0 PB1/T1 PB2/AIN0 PB3/AIN1 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7 GND GND AREF PC3 RST PB6 SW9 RST 1 2 PC4 PA0 PB1 PD7 PA4 PC7 PC6 PD6 Y 1 11,0592 MHz PA1 PB3 PB7 C3 10nF PD4 C2 22pF PA6

Gambar 2.3 Rangkaian Sistem ATMega8535 2.2.3 Rangkaian Keluaran (Output)

a) Display LCD

7 Gambar 2.4 Rangkaian LCD

b) Osiloskop

Osiloskop digunakan untuk menampilkan sinyal hasil pengkodean. Sinyal yang telah diolah oleh mikrokontroler kemudian akan dikeluarkan dan ditampilkan pada osiloskop.

Gambar 2.5 Rangkaian ke Osiloskop 2.3 Perancangan Software

8 Start Inisialisasi LCD Pilih Pengkodean Pengkodean NRZ-L Pengkodean Manchester Masukan Data Tampilkan Sinyal ke Osiloskop Selesai

Gambar 2.6 Diagram Alir Perancangan Program Pengkodean NRZ-L dan Manchester

BAB III

PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN 3.1 Pengujian Tombol Masukan

Pengujian rangkaian tombol ini berfungsi untuk mengetahui cara kerja dari tombol serta memperoleh data masukan dari tombol. Pengujian tombol yang dilakukan yaitu berupa pengecekan logika masukan ke mikrokontroler yang diperoleh dari penekanan tombol. Logika masukan tersebut dapat dilihat pada tampilan LCD.

(a) (b)

9 3.2 Pengujian Pengkodean NRZ-L

Data yang diperoleh dari tombol masukan kemudian akan diproses oleh mikrokontroler. Data masukan yang diberikan berupa data biner yang berfariasi dengan format 8 bit. Selanjutnya mikrokontroler akan menghasilkan sinyal keluaran berupa pengkodean NRZ-L. Sinyal tersebut selanjutnya diuji untuk memperoleh sinyal NRZ-L yang sesuai dengan teori. Pengujian dilakukan dengan cara memberikan data masukan dari tombol masukan, kemudian mengamati keluaran yang dihasilkan.

Gambar 3.2 Tampilan Sinyal NRZ-L ASCII [C]

Gambar 3.3 Tampilan Sinyal NRZ-L ASCII [#]

10 Tabel 3.1 Data Pengujian Pengkodean NRZ-L

No Data masukan (biner) Sinyal Keluaran (biner) Bit Interval (ms) Bit Rate (Kbps) 1 01000011 10111100 0,25 4 2 00100011 11011100 0,25 4 3 00111011 11000100 0,25 4

3.3 Pengujian Pengkodean Manchester

Pada penkodean Manchester dilakukan pengujian sama seperti pengujian pengkodean NRZ-L. Data masukan yang diperoleh dari tombol akan dikodekan oleh mikrokontroler dan dikeluarkan sebagai sinyal Manchester. Pengujian yang dilakukan yaitu memberikan data masukan berupa data biner, kemudian mengamati keluaran yang dihasilkan.

Gambar 4.6 Tampilan Sinya Manchester ASCII [C]

11 Gambar 4.8 Tampilan Sinyal Manchester ASCII [;]

Tabel 3.2 Data Pengujian Pengkodean Manchester No Data masukan (biner) Sinyal Keluaran (biner) Bit Interval (ms) Bit Rate (Kbps) 1 01000011 1001101010100101 0,125 8 2 00100011 1010011010100101 0,125 8 3 00111011 1010010101100101 0,125 8

3.4 Pengujian Keseluruhan Sistem

Pengujian keseluruhan sistem pengkodean NRZ-L dan Manchester ini dilakukan dengan mengoneksikan semua rangkaian sistem yang ada. Dari semua pengujian yang telah dilakukan, diperoleh sinyal hasil pengkodean oleh Mikrokontroler berupa pengkodean NRZ-L dan pengkodean Manchester. Sinyal hasil pengkodean tersebut mempunyai spesifikasi seperti pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Spesifikasi Sinyal Hasil Pengkodean

Pengkodean Bit

Interval Bit Rate

Format Kode Masukan

Format Kode Keluaran

NRZ-L 0,25 ms 4 Kbps 8 bit 8 bit

12 Sinyal Manchester 0,125 ms Bit Rate = 8 Kbps 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 Sinyal NRZ-L 0,25 ms Bit Rate = 4 Kbps 1 0 0 0 0 0 1 1 Data

Gambar 4.9 Sinyal Pengkodean NRZ-L dan Manchester BAB IV

PENUTUP 4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Mikrokontroler selain dapat digunakan sebagai pengendali berbagai peralatan elektronika juga dapat digunakan sebagai pengkode. Pengkodean yang berhasil dilakukan oleh mikrokontroler ATMega8535 tersebut berupa pengkodean NRZ-L dan Manchester.

2. Pengaturan waktu tunda mikrokontroler sangat berpengaruh terhadap nilai interval bit yang dihasilkan oleh sinyal pengkodean.

4.2 Saran

13 1. Pengkodean yang dibuat dengan menggunakan mikrokontroler ini baru sebatas pengkodean NRZ-L dan Manchester. Prototipe ini dapat dikembangkan dengan menambahkan parameter pengkodean berupa pengkodean Bipolar-AMI, Pseudoternary, maupun pengkodean data lainnya agar prototipe ini dapat digunakan sebagai modul praktikum komunikasi data.

14 DAFTAR PUSTAKA

Bartee, Thomas C., 1983, Digital Computer Fundamentals-Fifth Edition, Kin Keong Printing Co, Singapore.

Farisi, Al., 2006, Perancangan Keypad Mesin Fotocopy Sederhana Menggunakan

Atmel AVR Atmega8535, Yogyakarta.

Green, DC., 2005, Komunikasi Data (Terjemahan), Penerbit ANDI, Yogyakarta. Soebakti, Hendrawan., 2007, Basic AVR Microcontroller Tutorial, Politeknik

Batam, Batam.

Sutanta, Edhy., 2005, Komunikasi Data dan Jaringan Komputer, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Wardhana, Lingga., 2006, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535

Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit ANDI, Yogyakarta.

Winoto, Ardi., 2008, Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemogramannya dengan Bahasa C pada Win AVR, Informatika,

Yogyakarta

http://microchips-pic.blogspot.com/2009/02/bermain-dengan-timer-1-avr.html, diakses tanggal 10 Juni 2010