MAKALAH MIKROPROSESOR JAM DIGITAL DENGAN LCD 16X2
SHERLY MELISA SEMBIRING 131421086
YOHANA BR SITEPU 131421087
LELY DAHLYANA 131421090
ABNER SORITUA SIDAURUK 131421096
KOM C EKSTENSI
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jam digital merupakan salah satu aplikasi dari mikrokontroler ATMega8, hal ini sangat masuk akal karena harga dari mirokontroler cukup ekonomis apabila dijadikan sebuah jam digital, masalah utama dalam pembuatannya adalah pada penyinkronan waktu dan bagaimana mengendalikan display yang dalam hal ini digunakan lcd 16x2 melalui port serial yang terdapat pada mikrokontroler, disini juga digunakan Shif Register untuk mengeser data pada lcd 16x2, adapun pemogramannya disini digunakan bahasa pemograman assembly yang sesuai dengan mata kuliah yang diajarkan.
1.2 Batasan Masalah
Pembuatan jam digital ini hanya sebatas menampilkan jam, menit dan detik.
1.3 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas microprosesor serta untuk menambah pengetahuan tentang microcontroler.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontroler AVR Atmega8
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte.
AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 – 5,5 V.
2.1.1 Arsitektur ATMega8
Blok diagram dari mikrokontroler ATMega8 diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
2.1.1.1 Peta Memori
ATmega8 memiliki dua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.
2.1.1.2 Flash Memory
ATmega8 memiliki flash memory sebesar 8 Kbytes untuk memori program. Karena semua instruksi AVR menggunakan 16 atau 32 bit, maka AVR memiliki organisasi memori 4 Kbyte x 16 bit dengan alamat dari $000 hingga $FFF. Untuk keamanan software, memori flash dibagi mejadi dua bagian, yaitu Boot Program dan bagian Application program. AVR tersebut memiliki 12 bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi flash memori.
2.1.1.3 SRAM
ATmega8 memiliki 608 alamat memori data yang terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register file, 64 buah IO register dan 512 byte internal SRAM.
2.1.1.4 EEPROM
ATmega8 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8 bit sebesar 512 byte.
2.1.1.5 Register (SREG)
Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan untuk mengubah alur program yang sedang dijalankan dengan menggunakan instruksi percabangan. Data SREG akan selalu akan berubah setiap instruksi atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi percabangan baik karena interupsi maupun lompatan.
2.1.1.6 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.
2.1.2 Konfigurasi Pin Atmega8
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin Atmega8
ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8 :
1. VCC
Merupakan supply tegangan digital.
2. GND
Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding.
3. Port B (PB7...PB0)
Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara
eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input
timer.
4. Port C (PC5…PC0)
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).
5. RESET/PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.
6. Port D (PD7…PD0)
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
7. Avcc
Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja.
Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.
8. AREF
Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.
Gambar 2.4 Blok Diagram ATmega8
Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logic Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Instruction Set Reference. Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang 10 penggunaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan serta
dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software. Berikut adalah gambar status register.
9. Bit 7(I)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set agar semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk perintah interupsi individual akan di jelaskan pada
bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun yang secara umum akan di abaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi di jalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat diset dan di-reset melalui aplikasi dan intruksi SEI dan CLL.
10. Bit 6(T)
Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit Load) and BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam bit di dalam register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.
11. Bit 5(H)
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatika BCD.
12. Bit 4(S)
Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah ekslusif di antara Negative Flag (N) dan two’s Complement Overflow Flag (V).
13. Bit 3(V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.
14. Bit 2(N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negative di dalam sebuah fungsi logika atai aritmatika.
15. Bit 1(Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah jasil nol “0” dalan sebuah fungsi aritmatika atau logika.
16. Bit 0(C)
Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah aritmatika atau logika.
2.2 Kristal
Kristal umumnya digunakan untuk rangkaian osilator yang menuntutstabilitas frekuensi yang tinggi dalam jangka waktu yang panjang. Alasan utamanya adalah karena perubahan nilai frekuensi kristal seiring dengan waktu, atau disebut juga dengan istilah faktor frequency aging, jauh lebih kecil daripadaosilator-osilator lain. Faktor frequency aging untuk kristal berkisar pada angka±5ppm/tahun, jauh lebih baikdaripada faktor frequency aging osilator RC ataupunosilator LC yang biasanya berada diatas±1%/tahun.
Kristal juga mempunyai stabilitas suhu yang sangat bagus. Padaumumnya, nilai koefisien suhu kristal berada dikisaran ±50ppm direntangan suhuoperasi normal dari -20°C sampai dengan +70°C. Untuk aplikasi yangmenuntut stabilitas suhu yang lebih tinggi, kristal dapat dioperasikan didalamsebuah oven kecil yang dijaga agar suhunya selalu konstan.
Fungsi Kristal pada Sistem Minimum (Sismin) adalah sebagai pembangkit/pemompa data yaitu bersifat timer (semacam clock)/pulsa digital. Oleh karena itu, kristal memiliki sebuah frekuensi.
Kristal terbuat dari bahan alam yang menunjukkan efek piezoelektrik,sehingga sering disebut Kristal Piezoelektrik. Bahan utama kristal yang dapatmenimbulkan efek piezoelektrik adalah garam rachelle,tourmaline dan quarte.
Frekuensi, resonansi dan nilai Q – nya (Qualityfactor) tergantung pada dimensi kristal, orientasi permukaan pada sumbu-sumbu kristal dan bagaimana komponen tersebut dipasang ( Mounted) jangkauan frekuensinya dari beberapa KHz sampai beberapa MHz. Pada hakikatnya, frekuensi dari suatu osilator kristal hanya ditentukan oleh kristal itu sendiri dan tidak oleh komponen lainnya. Lambang kristal dapat dilihat pada gambar 2.6.
(a) (b)
Sesuai dengan simbolnya kristal dipasang diantara 2 buah elektroda logam dimana elektroda tersebut merupakan kapasitas dan kristalnya sebagai dielektrik. Konstruksi kristal digenggam dengan kuat oleh kedua elektroda tersebut, namun tidak menghalangi kristal dalam getarannya.
Dalam beresonansi kristal mempunyai cara kerja yang sama dengan rangkaian LC, karena mempunyai frekuensi resonansi (fs).
Gambar 2.6 Rangkaian Ekuivalen Kristal
L,R,C adalah ekuivalen listrik kristal, apabila sedang bergetar. Adapun bentuk lengkung resonansi kristal dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Lengkung Resonansi Kristal
Frekuensi resonansi deret (fs) dan frekuensi resonansi jajar (fp) sangat berdekatan, jaraknya kira-kira 100Hz. Dari lengkungan fs dan fp bahwa rangkaian LC mempunyai faktor Q yang sangat tinggi hingga mencapai 1.000.000. Karenanilai Q yang sangat tinggi tersebut maka kristal dapat dipakai sebagai rangkaianLC konvensional.
2.3 Power Supply DC (Direct Current)
Catu daya merupakan sesuatu yang sangat penting untuk semua rangkaianelektronika.Catu daya yang baik adalah catu daya yang dapat menyuplai keseluruhan sistem dengan tegangan yang stabil terhadap konsumsi arus yang dibutuhkan sistem.
2.3.1 Rangkaian Regulator
Regulator ini dimaksudkan untuk memberi kemampuan catu yang stabilpada keseluruhan sistem dengan menggunakan sebuah integrasi regulatortegangan tetap yakni IC Regulator.Dimana memiliki internal current limiting,thermal shutdown dan safe operation area protection.Gambar rangkaian catudaya ini dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Rangkaian Fixed Voltage Regulator Power Supply DC
Arus keluaran dari IC78XXdapatditambah (boosted)dengan adanya eksternal transistor PNP pass. IC Regulatorakan menyuplai semua kebutuhanarus. Pada saat tegangan jatuh tersebut berlangsung, maka transistor akan aktif.Dengan aktifnya transistor maka akan menambah arus bagi beban.
Gambar 2.9 Blok Rangkaian Dalam IC Regulator 78XX
Pada blok diagram dapat dilihat bahwa IC Regulator 78XX telah mempunyai sebuah sistem regulasi tegangan yang lengkap dansistem pengamanan terhadap beban berlebih. Serta pengamanan dari suhu yang melebihi jangkauan temperatur pada saat pengoperasian. Namun idealnya sebuah regulator harus dipasangheat sink untuk pencegahan panas pada kemasaan IC.
2.4 LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD (Liquid Crystal Display) skrin adalah modul paparan elektronik yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi. Skrin LCD merupakan modul asas yang digunakan bersama dengan peranti masukan atau keluaran elektronik yang lain. LCD skrin lebih diminati ramai berbanding paparan 7 ruas (7 segment) kerana fungsinya yang pelbaai, mudah untuk diprogramkan, tidak memiliki batasan untuk memaparkan aksara dan ianya juga boleh diprogramkan untuk memaparkan animasi yang dikehendaki serta paparan yang lebih jelas.
LCD 16x2 seperti diatas boleh memaparkan 16 aksara per baris dan mempunyai 2 baris paparan. Setiap aksara akan dipaparkan dalam 5x7 pixel matrix. LCD jenis ini mempunyai dua register, iaitu arahan(command) dan data.
Register arahan berfugnsi menyimpan arahan yang diberikan kepada LCD. Command adalah arahan yang diberikan untuk LCD bagi melakukan tugas yang telah ditetapkan seperti manganalisis arahan, menulis dan memadam aksara, mengubah kedudukan cursor dan pelbagai arahan lagi. kawalan paparan dll data register menyimpan data yang akan dipaparkan pada LCD.Data register pula berfungsi untuk menyimpan data yang akan dipaparkan pada paparan LCD. Data adalah nilai aksara bagi ASCII yang akan dipaparkan pada LCD.
Gambar 2.10 LCD (Liquid Crystal Display)
2.5 Real Time Clock (RTC) DS1307
Real Time Clock merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi sebagai penyimpan waktu dan tanggal. RTC DS1307 merupakan Real-time clock (RTC) yang dapat meyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal, bulan, hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100. 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan. RTC DS1307 merupakan Real-time clock (RTC) dengan jalur data parallel yang memiliki Antarmuka serial Two-wire (I2C), Sinyal luaran gelombang-kotak terprogram (Programmable squarewave), Deteksi otomatis kegagalan-daya (power-fail) dan rangkaian switch, Konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator. Tersedia fitur industri dengan ketahana suhu: -40°C hingga +85°C. Tersedia dalam kemasa 8-pin DIP atau SOIC.
Gambar 2.11 RTC DS1307
Berikut Penjelasan Pin-Pin Pada IC RTC DS1307 1. X1
Merupakan pin yang digunakan untuk dihubungkan dengan kristal sebagai pembangkit clock.
2. X2
Berfungsi sebagai keluaran / output dari crystal yang digunakan. Trhubung juga dengan X1.
3. VBAT
Merupakan backup supply untuk RTC DS1307 dalam menjalankan fungsi waktu dan tanggal. Besarnya adalah 3V dengan menggunakan jenis Lithium Cell atau sumber energy lain. Jika pin ini tidak di gunakan maka harus terhubung dengan Ground. Sumber teganggan dengan 48mAH atau lebih besar dapat digunakan sebagai cadangan energy sampai lebih dar 10 tahun, namun dengan persyaratan untuk pengoprasian dalam suhu 25°C.
4. GND
Berfungsi sebagai Ground.
5. SDA
Barfungsi sebagai masukan / keluaran (I/O) untuk I2C serial interface. Pin ini bersifat open drain, oleh sebab itu membutuhkan eksternal pull up resistor.
6. SCL
Berfungsi sebagai clock untuk input ke I2C dan digunakan untuk mensinkronisasi pergerakan data dalam serial interface. bersifat open drain, oleh sebab itu membutuhkan eksternal pull up resistor.
7. SWQ/OUT
Sebagai square wafe / Output Driver . jika di aktifkan, maka akan menjadi 4 frekuensi gelombang kotak yaitu 1 Hz, 4kHz, 8kHz, 32kHz sifat dari pin ini sama dengan sifat pin SDA dan SCL sehingga membutuhkan eksternal pull up resistor. Dapat dioprasikan dengan VCC maupun dengan VBAT.
8. VCC
Merupakan sumber tegangan utama. Jika sumber tegangan terhubung dengan baik, maka pengaksesan data dan pembacaan data dapat dilakukan dengan baik. Namun jika backup supply terhubung juga dengan VCC, namun besar VCC di bawah VTP, maka pengaksesan data tidak dapat dilakukan.
2.6 Sensor Suhu IC LM35
Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam satuan derajat Celcius.LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor seperti pada gambar di bawah.
IC LM35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwakenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV. IC LM35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperatureuang.Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C.IC LM35penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya terbelah.IC LM35 dapat dialiri arus 60 mA dari supply sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.
Gambar 2.13 Rangkaian Pengukur Suhu
LM35 ialah sensor temperatur paling banyak digunakan untuk praktikum, karena selain harganya cukup murah, linearitasnya juga lumayan bagus. LM35 tidak membutuhkan kalibrasi eksternal serta menyediakan akurasi ± ¼ °C pada temperatur ruangan dan ± ¾ °C pada kisaran -55 °C to +150 °C. LM35 dimaksudkan untuk beroperasi pada -55 °C hingga +150 °C, sedangkan LM35C pada -40 °C hingga +110 °C, dan LM35D pada kisran 0-100°C. LM35D juga tersedia pada paket 8 kaki dan paket TO-220. Sensor LM35 umumnya akan naik sebesar 10mV setiap kenaikan 1°C (300mV pada 30 °C).
Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengubah besaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektri tegangan. Sensor ini memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1°C tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150°C. Pada perancangan kita tentukan keluaran ADC mencapai full scale pada saat suhu 100°C, sehingga tegangan keluaran tranduser (10mV/°C x 100°C) = 1V. Pengukuran secara langsung saat suhu ruang, keluaran LM35 adalah 0,3V (300mV). Tengan ini diolah dengan mengunakan rangkaian pengkondisi sinyal agar sesuai dangan tahapan masukan ADC.
LM35 memiliki karakteristik sebagai berikut: 1. Di kalibrasi langsung dalam Celsius. 2. Memiliki faktor skala linear + 10.0 mV/°C. 3. Memiliki ketetapan 0,5°C pada suhu 25°C.
4. Jangkauan maksimal suhu antara -55°C sampai 150°C. 5. Cocok untuk applikasi jarak jauh.
6. Harganya cukup murah.
7. Bekerja pada tegangan catu daya 4 sampai 30Volt. 8. Memiliki arus drain kurang dari 60 uA.
9. Pemanasan sendiri yang lambat ( low self-heating)0,08˚C diudara diam. 10. Ketidak linearanya hanya sekitar ±¼°C.
11. Memiliki Impedansi keluaran yang kecil yaitu 0,1 watt untuk beban 1 mA.
Sensor suhu tipe LM35 merupakan IC sensor temperatur yang akurat yang tegangan keluarannya linear dalam satuan celcius. Jadi LM35 memilik kelebihan dibandingkan sensor temperatur linear dalam satuan kelvin, karena tidak memerlukan pembagian dengan konstanta tegangan yang besar dan keluarannya untuk mendapatkan nilai dalam satuan celcius yang tepat. LM35 memiliki impedansi keluaran yang rendah, keluaran yang linear, dan sifat ketepatan dalam pengujian membuat proses interface untuk membaca atau mengotrol sirkuit lebuh mudah. Pin V+ dari LM35 dihubungkan kecatu daya, pin GND dihubungkan ke Ground dan pin Vout- yang menghasilkan tegangan analog hasil pengindera suhu dihubungkan ke vin (+) dan ADC 0840.
BAB 3
PERANCANGAN JAM DIGITAL DENGAN LCD 16X2
3.1 Komponen rangkaian jam digital dengan lcd 16x2
1. capacitor 10uf / 16 volt 2 Buah 2. Xtall 16 Khz 1 Buah
3. Xtall 32 Khz 1 Buah
4. Baterai CMOS dan Soket 1 Buah 5. RTC DS1307+socket 1 Buah 6. ATmega8 + socket 1 Buah 7. Push button (tombol) 3 Buah 8. Regulator 7805 1 Buah 9. LCD 16x2 1 Buah 10. LM35 1 Buah 11. resistor 1 K 1 Buah 12. resistor 10 K 2 Buah
BAB 4
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Mikrokontroler ATMega8 dapat dirancang menjadi sebuah jam digital, Dengan rangkaian sederhana dalam membuat sebuah rangkaian kita tentunya dituntut untuk paham dari dari sebuah microcontroler yang kita gunakan. Pada program, waktu pertama dimulai jam 00.00.00, maka dalam awal pengoperasiannya perlu menunggu waktu tengah malam supaya jam ini sesuai dengan waktu yang sebenarnya. Hai ni merupakan salah satu kelemahan jam ini, namun jika kita tidak inginmenunggu waktu sampai tengah malam maka perlu ada sedikit modifikasi pada awal program
LISTING PROGRAM
Jam.c
/***************************************************** Chip type : ATmega8
Program type : Application Clock frequency : 12.000000 MHz Memory model : Small
External SRAM size : 0 Data Stack size : 256
*****************************************************/ #include <mega8.h>
#include <delay.h> #include <stdio.h> // I2C Bus functions #include <i2c.h>
// DS1307 Real Time Clock functions #include <ds1307.h>
// Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h>
#define ADC_VREF_TYPE 0x40 #define UP PINC.4
#define MENU PINC.5 #define DOWN PINC.3
unsigned char jam,menit,detik,ii,i,flag_detik; int data_suhu;
unsigned char suhup,suhus,jamp,jams,menitp,menits,detikp,detiks;
char lcd_buffer[33];
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10);
// Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10; return ADCW; } void konversi_suhu() {suhup=data_suhu/10; suhus=data_suhu%10;} void konversi() {jamp=jam/10; jams=jam%10; menitp=menit/10; menits=menit%10; detikp=detik/10; detiks=detik%10; } void setting_menit() { lcd_clear(); while(i==1) {
rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); konversi(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Setting menit"); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(lcd_buffer,"Jam: %d%d:%d%d:%d%d",jamp,jams,menitp,menits,detikp,detiks); lcd_puts(lcd_buffer); //UP=read_adc(4); if(UP==0) {delay_ms(500); menit+=1; if(menit==60) {menit=0;} rtc_set_time(jam,menit,detik);} //DOWN=read_adc(3); if(DOWN==0) {delay_ms(500); menit-=1; if(menit==0xff) {menit=59;} rtc_set_time(jam,menit,detik);} //MENU=read_adc(5); if(MENU==0) {delay_ms(500); i=0;}}} void setting_jam() {i=1; lcd_clear(); while(i==1) {rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); konversi(); lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Setting jam"); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(lcd_buffer,"Jam: %d%d:%d%d:%d%d",jamp,jams,menitp,menits,detikp,detiks); lcd_puts(lcd_buffer); //UP=read_adc(4); if(UP==0) {delay_ms(500); jam+=1; if(jam==24) {jam=0;} rtc_set_time(jam,menit,detik);} //DOWN=read_adc(3); if(DOWN==0) {delay_ms(500); jam-=1; if(jam==0xff) {jam=23;} rtc_set_time(jam,menit,detik);} //MENU=read_adc(5); if(MENU==0) {delay_ms(500); setting_menit();}}} void main(void) {
// Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization // Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTB=0x00; DDRB=0x00;
// Port C initialization
// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x38; DDRC=0x00;
// Port D initialization
// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out
// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0
PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF
// OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;
TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off
// INT1: Off MCUCR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;
// USART initialization // USART disabled
UCSRB=0x00;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 500,000 kHz // ADC Voltage Reference: AVCC pin ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x81; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00;
// I2C Bus initialization // I2C Port: PORTB
// I2C SDA bit: 2 // I2C SCL bit: 1 // Bit Rate: 100 kHz
// Note: I2C settings are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|I2C menu. i2c_init();
// DS1307 Real Time Clock initialization // Square wave output on pin SQW/OUT: On // Square wave frequency: 1Hz
rtc_init(0,1,0);
// Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit 7 // RD - PORTD Bit 5 // EN - PORTD Bit 6 // D4 - PORTD Bit 3 // D5 - PORTD Bit 2 // D6 - PORTD Bit 1 // D7 - PORTD Bit 0 // Characters/line: 16 lcd_init(16); rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); if(detik>59) {rtc_set_time(jam,menit,0);} ii=0; suhu=read_adc(2); while (1) {
//program tapil suhu if(detik==flag_detik) {}; if(detik!=flag_detik) { ii+=1; flag_detik=detik; } if(ii==3) { suhu=read_adc(2); ii=0;
}
data_suhu=(suhu*5)/1.024; data_suhu=(data_suhu/10); konversi_suhu();
lcd_gotoxy(0,0);
sprintf(lcd_buffer,"Suhu Ruangan: %d%d C",suhup,suhus); lcd_puts(lcd_buffer);
//program tampil jam
rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); konversi(); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(lcd_buffer,"Jam: %d%d:%d%d:%d%d",jamp,jams,menitp,menits,detikp,detiks); lcd_puts(lcd_buffer);
//program cek tombol //MENU=read_adc(5); if (MENU==0) { delay_ms(500); setting_jam(); } } }
