i
TUGAS AKHIR
PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN
WAKTU NYATA
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh:
ANINDITYA DICHI SAPTARINI NIM: 085114009
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
FINAL PROJECT
CURTAIN CONTROL BASED ON
REAL TIME CLOCK
Presented as Partial Fullfillment of Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering Study Program
ANINDITYA DICHI SAPTARINI NIM: 085114009
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
HALAMAN
PERSETUJUAFI
TUGAS
AKHIR
PENGATURAN
TIRAI
BERDASARKAN
WAKTU
NTYATA
(CURTAIN CQNTROL WITH
REAL TIME
CLOCK)
1u
ffi6#ffi
ffifi;
Ketua
Sekretaris
Anggota
HALAMAN
PENGESAHAN
TUGAS
AKHIR
,
,PENGATURAN
TIRAI
BERDASARKA}I
WAKTUI\IYATA
Martanto, S.T., M.T.
Yoryakarta,Zg
3q^
2ot4Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Tanda Tangan
.
PERSIYATAA}T
KEASLIAN
KARYA
J
*Saya meirydakan dengan sesmgguhya hhwa tugas akhir yang siya tutis ini tidak me,muat karya
eu
bagian karya orang lain,kecuali
yeg
tetah disobr*kan datam hrtipm dm ddarpudq
sebgaimsna lfrrnaknya kary& ilmiah."vi
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
MOTTO
Belajarlah dari siapapun, apapun, kapanpun, dimanapun
karena pada suatu saat hal itu akan bermanfaat bagi diri kita sendiri
dan kita akan berterima kasih pada diri kita sendiri karena hal itu.
IIALAMAN
PER}TYATAAN
PERSETUJUAI{
PUBLIKASI
KARYA
ILMIAH
UNTUK
KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yaag bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Aninditya Dichi Saptarini Nomor
Mahasiswa
: 0851 14009Demi
pengembanganilmu
pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :PENGATIIRAN
TIRAI
BERDASARKAI\ WAKTU hIYATA
beserta peraagkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak rmtuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalaur bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara
terbatas, dan mempublikasikannya di intenret atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ljin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang sayabuat dengan sebenarnya. Yogyakarta" 18 Desember 2013
viii
INTISARI
Setiap orang menginginkan segala sesuatu dapat dilakukan secara otomatis dan mudah. Salah satu contohnya adalah membuka dan menutup tirai. Banyak rumah berjendela besar menyulitkan penghuni rumah jika harus membuka dan menutup tirai berulang kali. Padahal banyak manfaat sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan jika tirai dibuka. Pengaturan tirai secara otomatis membantu penghuni rumah untuk membuka tirai diwaktu tertentu.
Pengguna terlebih dahulu memasukkan data waktu menggunakan keypad. Ada dua menu pada alat yang dibuat yaitu menu otomatis dan menu manual. Pada menu otomatis, pengguna dapat memilih 1 dari 7 mode yang sudah disediakan, sedangkan pada menu manual pengguna dapat memasukkan waktu secara bebas sampai 3 kali. Mikrokontroler ATmega32 mengendalikan sistem sehingga saat data waktu masukan sama dengan waktu yang berjalan, motor akan berputar membuka atau menutup tirai sampai limit switch tertekan dan motor akan berhenti.
Hasil tugas akhir yang dirancang menggunakan mikrokontroler ATmega32 ini berupa prototipe pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata berhasil dibuat dan bekerja dengan baik. Waktu nyata dirancang menggunakan RTC DS1307 dengan kesalahan 0 % dan waktu ditampilkan pada LCD.
ix
ABSTRACT
Everyone wants everything done automatically and easily. One of the examples is to open and close the curtains. A house with lots of large windows complicate occupants when they have to open and close the curtains repeatedly. Whereas there are many benefits of sunlight entering the room when the curtain opened. Setting curtain automatically will help occupants to open the curtain in certain time.
First, the user need to insert time using keypad. There are two options in the appliance; automatic menu and manual menu. In the automatic menu, the user just need to select one of seven provided mode, while on the manual menu the user can manually enter a time freely until 3 inputs. ATmega32 microcontroller controls the system, so when the input data time equal to the running time, the motor will rotate to open or close the curtains until limit switch is pressed and the motor will stop.
The results of the final project which is designed by using the ATmega32 microcontroller prototype curtain arrangement based on real time has successfully created and worked well. Real time is designed using DS1307 RTC with an error 0 % and the time displayed on the LCD.
KATAPENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir
ini
denganbaik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.2.
Ketua Program Studi Teknik Elekho Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.3.
k.
Tjendro, M.Kom., dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritilq saran, serta motivasi dalam penulisan skripsi ini.4.
B. Wuri Haxini, S.T., M.T., dan Martanto, S.T., M.T., dosen penguji yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dalam merevisi sluipsi ini.5.
Kedua orang tua dan adik-adik saya, atas dukungan, doa, cintq perhatian, kasih sayang yang tiada henti.6.
Staffsekretariat Teknik Elekho, atas bantuan dalam melayani matrasiswa.7.
Jonatan Bagas, atas perhatian, sernangat dan dengan setia mendukung saya dalam menyelesaikan skripsi ini.8.
Maria Ratna dan Rian, yang selalu mendukung dalam proses penyelesaian skripsiini.
9.
Teman-teman seperjuangan Teknik Elekho angkatan 2008, teman-teman OMKLaurensius, Socchissora Choir, dan semua teman yang mendukung saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang telatr diberikan dalam penyelesaian slaipsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan
alfiir ini
masih mengalamikesulitan dan tidak lepas dari kesalatran. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan,
kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Dan semoga skripsi
ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
... iHALAMAN PERSETUJUAN
... iiiHALAMAN PENGESAHAN
... ivPERNYATAAN KEASLIAN KARYA
... vHALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
... viLEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
... viiINTISARI
... viiiABSTRACT
... ixKATA PENGANTAR
... xDAFTAR ISI
... xiDAFTAR GAMBAR
... xivDAFTAR TABEL
... xviiDAFTAR LAMPIRAN
... xviiiBAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ... 11.2 Tujuan dan Manfaat... 2
1.3 Batasan Masalah... 2
1.4 Metodologi Penelitian ... 2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Mikrokontroler ATmega8535 ... 42.1.1 Arsitektur ATmega8535...………. 4
2.1.2 Peta MemoriATmega8535...………. 4
2.1.3 Reset...………. 7
2.1.4 Osilator Eksternal...………. 7
xii
2.1.5.1 Register Pengendali Timer1... ...………. 8
2.1.6 Mode Operasi...………. 13
2.2 Real Time Clock DS1307 ... 17
2.3 Komunikasi I2C ... 18
2.4 Liquid Crystal Display (LCD) 2x16... 21
2.5 Light-Emitting Diode (LED) ... 24
2.6 Keypad... 25
2.7 Motor DC 12V... 26
2.8 Limit Switch ... 26
2.9 L298... 27
BAB III PERANCANGAN
3.1 Proses Kerja Sistem...………. 293.2 Perancangan Prototipe ...………. 30
3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 31
3.3.1 Sistem Minimum ATmega8535 ...………. 31
3.3.2 Rangkaian LCD 2x16...………. 33
3.3.3 Sensor LM35 ...………. 32
3.3.4 Rangkaian Motor DC ...………. 34
3.3.5 Keypad...………. 36
3.4 Perancangan Perangkat Lunak ... 37
3.4.1 Diagram Alir Sistem………... 37
3.4.2 Diagram Alir Pengaturan RTC...………. 38
3.4.3 Diagram Alir Subrutin Menu ...………. 38
3.4.4 Diagram Alir Proses ...………. 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Implementasi Alat ... 424.2. Pengujian Keberhasilan Sistem ... 45
4.3. Pengujian Rangkaian Penyearah ...………. 47
4.4. Pengujian Rangkaian Penggerak ...………. 48
4.5. Pengujian Rangkaian RTC ... 48
xiii
4.6.1. Program Sistem ...………. 49
4.6.2. Program Pengaturan RTC ...………. 51
4.6.3. Program Menu ...………. 55
4.6.4. Program EEPROM ...………. 56
4.6.5. Program Subrutin Menu ...………. 57
4.6.6. Program Proses...………. 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan... 625.2. Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA
... 63xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Diagram blok perancangan... 3
Gambar 2.1. Konfigurasi pin Atmega8535 ... 5
Gambar 2.2. Rangkaian reset ... 7
Gambar 2.3. Kristal (XTAL)... 8
Gambar 2.4. Pulsa Fast PWM... 15
Gambar 2.5. Pulsa Phase Correct PWM... 16
Gambar 2.6. Diagram blok DS1307... 17
Gambar 2.7. Konfigurasi pin RTC DS1307 ... 17
Gambar 2.8. Konfigurasi umum DS1307 dengan mikrokontroler ... 19
Gambar 2.9. Urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode)... 20
Gambar 2.10. Urutan-urutan Slave Transmitter Mode (Read Mode)... 20
Gambar 2.11. Baris dan Kolom Karakter pada LCD ... 22
Gambar 2.12. LCD 2x16 ... 22
Gambar 2.13. Konfigurasi LED ... 24
Gambar 2.14. Rangkaian indikator LED... 25
Gambar 2.15. Rangkaian keypad... 25
Gambar 2.16. Konstruksi motor DC ... 26
Gambar 2.17. Konstruksi limit switch ... 26
Gambar 2.18. Limit Switch ... 27
Gambar 2.19. Diagram blok L298... 27
Gambar 2.20. Konfigurasi pin L298 ... 28
Gambar 3.1. Diagram blok perancangan... 29
Gambar 3.2. Desain tampak belakang... 30
Gambar 3.3. Desain tampak dari dalam ... 30
Gambar 3.4. Sistem minimum ATmega8535... 31
Gambar 3.5. Rangkaian sistem minimum ATmega8535 ... 32
Gambar 3.6. Rangkaian LCD ... 33
Gambar 3.7. Rangkaian RTC DS1307 ... 34
xv
Gambar 3.9. Rangkaian keypad 4x4... 36
Gambar 3.10. Diagram alir sistem... 37
Gambar 3.11. Diagram alir pengaturan RTC ... 38
Gambar 3.12. Diagram alir menu manual ... 39
Gambar 3.13. Diagram alir menu otomatis ... 40
Gambar 3.14. Diagram alir proses... 41
Gambar 4.1. Prototipe ruangan... 42
Gambar 4.2. Perbandingan compiler program ... 42
Gambar 4.3. Rangkaian mikrokontroler... 44
Gambar 4.4. Rangkaian driver ... 44
Gambar 4.5. Rangkaian RTC ... 44
Gambar 4.6. LCD ... 44
Gambar 4.7. Rangkaian Penyearah 6 Volt ... 44
Gambar 4.8. Rangkaian Penyearah 12 Volt ... 44
Gambar 4.9. Keypad 4x4... 44
Gambar 4.10. Frekuensi pada RTC ... 48
Gambar 4.11. Listing program inisialisasi... 49
Gambar 4.12. Tampilan awal ... 49
Gambar 4.13. Listing program sistem ... 50
Gambar 4.14. Inisialisasi port komunikasi RTC... 51
Gambar 4.15. Listing program setting tanggal ... 51
Gambar 4.16. Tampilan setting tanggal ... 52
Gambar 4.17. Listing batasan masukan tanggal ... 52
Gambar 4.18. Tampilan jika data masukan dari keypad salah ... 52
Gambar 4.19. Listing program memasukkan data hari ... 52
Gambar 4.19. (lanjutan) Listing program memasukkan data hari ... 53
Gambar 4.20. Tampilan pilihan hari ... 53
Gambar 4.21. Listing nama hari ... 53
Gambar 4.22. Listing program setting waktu ... 54
Gambar 4.23. Tampilan setting waktu ... 54
Gambar 4.24. Listing batas masukan waktu... 54
Gambar 4.25. Tampilan waktu, tanggal, dan hari ... 55
xvi
Gambar 4.27. Listing program menu... 56
Gambar 4.28. Listing program EEPROM ... 56
Gambar 4.29. Listing program menu otomatis... 57
Gambar 4.30. Tampilan setelah memilih menu otomatis... 57
Gambar 4.31. Tampilan memilih mode 1 pada menu otomatis ... 57
Gambar 4.32. Listing program waktu buka ... 58
Gambar 4.33. Tampilan memasukkan waktu buka ... 58
Gambar 4.34. Listing program waktu tutup ... 58
Gambar 4.34. (lanjutan) Listing program waktu tutup... 59
Gambar 4.35. Tampilan memasukkan waktu tutup... 59
Gambar 4.36. Listing program menu manual... 59
Gambar 4.37. Tampilan waktuBuka[i]>=waktuTutup[i] ... 60
Gambar 4.38. Tampilan waktuBuka[i]<waktuTutup[i-1] ... 60
Gambar 4.39. Tampilan menambah data masukan pada menu manual ... 60
Gambar 4.40. Tampilan data masukan menu manual setelah 3 pasang data ... 60
Gambar 4.41. Pengaturan PWM... 61
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Fungsi khusus port B ... 6
Tabel 2.2. Fungsi khusus port C ... 6
Tabel 2.3. Fungsi khusus port D ... 7
Tabel 2.4. Register TCCR1A ... 8
Tabel 2.5. Mode normal dan CTC ... 9
Tabel 2.6. Mode Fast PWM ... 9
Tabel 2.7. Mode Phase Correct dan Phase & Frekuensi PWM... 9
Tabel 2.8. Mode operasi ... 10
Tabel 2.9. Register TCCR1B ... 10
Tabel 2.10. Prescaler timer/counter1 ... 11
Tabel 2.11. Register 1A ... 11
Tabel 2.12. Register 1B ... 12
Tabel 2.13. Register 1 ... 12
Tabel 2.14. Register TIMSK ... 12
Tabel 2.15. Register TIFR ... 13
Tabel 2.16. Register-register pada DS1307 ... 21
Tabel 2.17. Fungsi Pin-pin LCD ... 23
Tabel 3.1. Penggunaan port-port pada mikrokontroler ... 32
Tabel 3.2. Penggunaan tombol pada keypad ... 34
Tabel 4.1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis ... 46
Tabel 4.2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis ... 46
Tabel 4.3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual ... 46
Tabel 4.4. Hasil pengujian limit switch pada menu manual ... 47
Tabel 4.5. Hasil pengujian tegangan keluaran penyearah ... 47
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
L.1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis ... L1
L.2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis ... L2
L.3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual dengan 1 pasang data
masukan ... L3
L.4. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual dengan 2 pasang data
masukan ... L3
L.5. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual dengan 3 pasang data
masukan ... L3
L.6. Hasil pengujian limit switch pada menu manual dengan 1 pasang data masukan
... ... L4
L.7. Hasil pengujian limit switch pada menu manual dengan 2 pasang data masukan
... ... L4
L.8. Hasil pengujian limit switch pada menu manual dengan 3 pasang data masukan
... ... L4
L.9. Listing Program Keseluruhan ... ... L5
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Pada dasarnya sebagian besar manusia ingin hidup serba enak. Seiring
perkembangan zaman yang semakin pesat berbagai peralatan elektronik diciptakan
menggunakan kendali jarak jauh maupun otomatis. Dalam perkembangan selanjutnya tidak
hanya menuntut manusia akan kebutuhannya tetapi juga gaya hidup peradaban modern.
Pada perumahan di daerah perkotaan misalnya, peralatan elektronik yang yang memakai
kendali jarak jauh maupun otomatis dan banyak dijumpai adalah air conditioner (AC) dan
remote televisi.
Setiap orang menginginkan segala sesuatu dapat dilakukan secara otomatis dan
mudah, salah satu contohnya adalah membuka dan menutup tirai. Kesibukan pekerjaan
maupun aktivitas sehari-hari menyebabkan manusia tidak memilih untuk membuka tirai
pada pagi hari padahal banyak sekali manfaat yang didapat saat tirai terbuka. Seperti yang
diketahui manfaat sinar matahari di pagi hari yang masuk ke ruangan dapat menyirkulasi
udara sehingga udara dalam ruangan bisa lebih segar dan sejuk. Pencahayaan pada ruangan
sebaiknya bersumber pada cahaya alami sehingga selain sehat juga dapat menghemat
energi pada siang hari dan tidak perlu menyalakan lampu di siang hari. Selain sebagai
sumber vitamin D pada pagi hari, sinar matahari juga bisa berfungsi untuk membunuh
beberapa jenis jamur dan bakteri negatif. Cahaya alami (yang berasal dari matahari) yang
masuk ke dalam ruangan dapat membersihkan ruangan sekaligus menghangatkan ruangan
agar tidak lembab [1].
Bagi penghuni rumah yang memiliki jendela besar tentu akan merasa kesulitan saat
harus menarik tali untuk membuka tirai dan menutup tirai jika dalam satu hari harus
melakukannya berulang kali. Dengan adanya tirai otomatis, maka dalam prosesnya akan
memudahkan pekerjaan manusia menjadi lebih efisien untuk mengerjakan sesuatu yang
lain dan penghematan waktu bagi mereka yang memiliki jendela besar. Melihat situasi
yang terjadi maka perlu didesain tirai otomatis untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam
hal membuka dan menutup tirai secara otomatis diwaktu-waktu tertentu.
Penulis ingin mengaplikasikan suatu karya yang praktis dan berguna bagi masyarakat
tugas akhir yang berjudul “Pengaturan Tirai Berdasarkan Waktu Nyata”. Sistem ini akan membandingkan waktu nyata (berdasarkan pembagian waktu wilayah) dengan data yang
dipilih oleh pengguna. Jika waktu keduanya sama maka mikrokontroler sebagai pengendali
sistem akan menggerakkan motor secara otomatis untuk membuka atau menutup tirai.
Penulis melihat bahwa penggunaan tirai otomatis akan memeroleh tanggapan positif di
bidang arsitektur karena akan memiliki daya jual yang tinggi pada suatu proyek properti.
1.2.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan prototipe ruangan berupa tirai otomatis
menggunakan Real Time Clock (RTC) DS1307 dengan mikrokontroler ATmega8535.
Manfaat penelitian ini sebagai alat yang praktis untuk mempermudah memasukkan
unsur cahaya matahari ke dalam ruangan diwaktu-waktu tertentu.
1.3.
Batasan Masalah
Penelitian dibatasi pada pembuatan prototipe sebagai sarana menyimulasikan alat
dengan menggunakan RTC dan program pengaksesan data untuk mengendalikan arah
putaran motor DC dengan masukan dari keypad.
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
a. Menggunakan mikrokontroler ATmega8535
b. Menggunakan Real Time Clock (RTC) DS1307
c. Menggunakan driver seri L298
d. Penggerak tirai menggunakan motor DC 12V
e. Menyimpan 7 mode buka-tutup tirai sebagai menu otomatis dan 1 menu manual
1.4.
Metodologi Penelitian
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai maka metode-metode yang digunakan dalam
penyusunan tugas akhir ini adalah:
a. Studi Literatur
Studi literatur yang dimaksudkan adalah mengumpulkan dan mencari literatur dari
buku, artikel maupun dari sumber lain yang menunjang dari perencanaan dan yang
b. Perancangan subsistem hardware dan software
Perancangan bertujuan untuk memeroleh rancangan dari sistem tirai yang secara
otomatis bekerja saat dibutuhkan. Dalam perancangan ini ada proses yang
dikendalikan yaitu gerak arah putaran motor DC.
Rancangan hardware adalah untuk menentukan piranti-piranti yang dibutuhkan selama proses dan juga rangkaian-rangkaian elektronika yang akan digunakan.
Sistem mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan pengait tirai adalah motor DC
dan dari segi elektronika adalah rangkaian driver, sistem minimum mikrokontroler dan rangkaian RTC. Untuk menjalankan sistem ini dibutuhkan rancangan software yang meliputi pembuatan program dan logika-logika yang diperlukan untuk
mengendalikan gerak motor DC berdasarkan data masukan waktu nyata.
c. Pembuatan subsistem hardware dan software
Berdasarkan gambar 1.1., rangkaian akan bekerja saat pengguna memasukkan data
dengan mengatur pada waktu tertentu untuk membuka atau menutup tirai. Setelah
diproses, maka mikrokontroler mengendalikan driver agar motor bergerak searah jarum jam atau berlawanan dengan arah jarum jam sesuai dengan posisi awal tirai.
RTC
Penampil
Mikrokontroler Driver motor
Motor DC Masukan
Gambar 1.1. Diagram blok perancangan
d. Proses pengambilan data.
Pengambilan data dilakukan dengan cara mengatur masukan dari keypad pada pukul
berapa tirai akan dibuka atau ditutup secara manual maupun otomatis. Setelah itu
dilakukan pengamatan pada arah gerakan motor DC untuk dapat membuka maupun
menutup tirai dan pengamatan terhadap ketepatan waktu.
e. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan.
Analisis data dilakukan dengan melihat persentase kesalahan yang terjadi pada
4
BAB II
DASAR TEORI
2.1
Mikrokontroler ATmega8535
Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprocessor yang didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas
dalam satu chip yang siap pakai [2]. Sehingga pengguna tinggal memrogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
2.1.1
Arsitektur ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut [3] :
a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu PortA, PortB, PortC dan PortD
b. ADC 10 bit sebanyak 8 channel
c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer0, Timer1, dan Timer2
d. Watchdog Timer dengan osilator internal
e. SRAM sebanyak 512 byte
f. Memori Flash sebesar 8 Kbyte
g. Sumber Interupsi internal dan eksternal
h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface)
i. EEPROM on board sebanyak 512 byte
j. Komparator analog
k. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter)
2.1.2
Peta Memori ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori flash, memori
data dan memori EEPROM [2].
a. Memori flash
ATmega8535 memiliki kapasitas memori flash sebesar 8 Kbyte mulai dari alamat 0000h
b. Memori data
Memori data pada ATmega8535 memiliki kapasitas sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serbaguna, register I/O dan SRAM. ATmega8535 memiliki 32 byte register serbaguna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan instruksi LD atau ST) atau dapat juga diakses
sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM.
c. Memori EEPROM
Memori EEPROM adalah memori yang dapat menyimpan data ketika chip running atau
mati (off) yang biasanya digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan
terhadap gangguan catu daya. Memori EEPROM ATmega8535 memiliki kapasitas
sebesar 512 byte. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila
dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.
Gambar 2.1. Konfigurasi pin ATmega8535 [2]
Konfigurasi pin ATmega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.1. dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATmega8535 sebagai berikut [2]:
2. GND merupakan pin Ground.
3. Port A (portA0...portA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin input ADC.
4. Port B (portB0…portB7) merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Fungsi khusus port B [2]
Pin Fungsi Khusus
PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)
PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB4 SS (SPI Slave Select Input)
PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)
OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)
INT2 (External Interrupt 2 Input)
PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)
PB0 T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input)
XCK (USART External Clock Input/Output)
5. Port C (portC0…portC7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Fungsi khusus portC [2]
Pin Fungsi khusus
PC7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)
PC6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)
PC5 Input/ Output PC4 Input/ Output PC3 Input/ Output PC2 Input/ Output
PC1 SDA ( Two-wire Serial Bus Data Input/ Output Line)
PC0 SCL ( Two-wire Serial Bus Clock Line)
Tabel 2.3. Fungsi khusus port D [2]
Pin Fungsi khusus
PD7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)
PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)
PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)
PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)
PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1 TXD (USART Output Pin)
PD0 RXD (USART Input Pin)
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin input clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin input tegangan untuk ADC.
10. AREFF merupakan pin input tegangan referensi ADC.
2.1.3
ResetChip akan reset jika tegangan catu nol atau pin RST dipaksa 0 [2]. Jika membutuhkan tombol reset, dapat ditambahkan dengan rangkaian reset seperti gambar 2.2.
Gambar 2.2. Rangkaian reset [2]
2.1.4
Osilator Eksternal
Rangkaian osilator eksternal adalah rangkaian pembangkit frekuensi untuk
menentukan besarnya waktu untuk tiap siklus pada mikrokontroler [2]. Waktu yang
dibutuhkan tiap satu siklus dapat dilakukan dengan persamaan berikut:
Tcycle =
dengan:
fosc adalah frekuensi clock chip
Tcycle adalah waktu untuk tiap satu siklus mikrokontroler
Komponen XTAL biasanya digunakan untuk membangkitkan clock mikrokontroler.
Keuntungan dari penggunaan komponen ini adalah penentuan frekuensi osilator yang
tepat. Nilai XTAL yang digunakan untuk sistem minimum ATmega8535 adalah 12MHz.
Gambar 2.3. Kristal (XTAL)
2.1.5
Timer/
Counter1
Timer/counter1 adalah sebuah timer/counter yang mempunyai kapasitas cacahan 16 bit baik pulsa/ clock internal maupun eksternal yang dilengkapi prescaler sumber pulsa/ clock hingga 10 bit [2]. Timer/counter1 dapat digunakan untuk :
a. Timer/counter biasa
b. Clear Timer on Compare Match (auto reload) c. Counter pulsa eksternal.
d. Sebagai pembangkit frekuensi
e. Sebagai pembangkit gelombang PWM
2.1.5.1
RegisterPengendali
Timer1
1. Timer/Counter1 Control RegisterA – TCCR1A
Tabel 2.4. Register TCCR1A [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
COM1A1 COM1A0 COM1B1 COM1B0 FOC1A FOC1B WGM11 WGM10 TCCR1A
Read/Write W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 7:6 – COM1A1:0: Compare Output Mode for channel A
Bit-bit ini bertugas mengendalikan sifat pin OC1A atau OC1B yang berhubungan
dengan mode operasi yang digunakan.
Tabel 2.5. Mode normal dan CTC [2]
COM1A1/ COM1B1
COM1A0/
COM1B0 Keterangan
0 0 Tidak dihubungkan dengan pin OC1A/ OC1B
0 1 Toggle pin OC1A/ OC1B saat compare match 1 0 Clear pin OC1A/ OC1B saat compare match 1 1 Set pin OC1A/ OC1B saat compare match
Tabel 2.6. Mode fast PWM [2] COM1A1/
COM1B1
COM1A0/
COM1B0 Keterangan
0 0 Tidak dihubungkan dengan pin OC1A/ OC1B
0 1
WGM13:0=15; toggle pin OC1A pada saat compare match, pin OC1B tidak dihubungkan, untuk setting
WGM13:0 yang lain pin OC1A/ OC1B tidak
dihubungkan
1 0 Clear pin OC1A/ OC1B saat compare match, set pin OC1A/ OC1B pada saat BOTTOM (noninverting)
1 1 Set pin OC1A/ OC1B saat compare match, clear OC1A/ OC1B pada saat BOTTOM (inverting)
Tabel 2.7. Mode Phase Correct dan Phase & Frekuensi Correct PWM [2] COM1A1/
COM1B1
COM1A0/
COM1B0 Keterangan
0 0 Tidak dihubungkan dengan pin OC1A/ OC1B
0 1
WGM13:0=9 atau 14; toggle pin OC1A pada saat compare match, pin OC1B tidak dihubungkan, untuk setting WGM13:0 yang lain pin OC1A/ OC1B tidak dihubungkan
1 0
Clear OC1A/ OC1B saat compare match ketika counting-up, set pin OC1A/ OC1B saat compare match ketika counting-down (noninverting)
1 1
Set pin OC1A/ OC1B saat compare match ketika counting-up, clear pin OC1A/ OC1B saat compare match ketika counting-down (inverting)
Bit 3 – FOC1A: Force Output Compare for channel A
Bit – FOC1A/FOC1B hanya dapat digunakan ketika menggunakan mode operasi
non-PWM. Jika bit-bit ini di-set, maka akan memaksa terjadinya compare match.
Bit 1:0 – WGM11:0: Waveform Generator Mode
Kedua bit ini bersamaan dengan bit WGM13:12 dalam register TCCR1B berguna
untuk memilih mode operasi yang akan kita gunakan [2].
Tabel 2.8. Mode operasi [2]
2. Timer/Counter1 Control RegisterB – TCCR1B
Tabel 2.9. Register TCCR1B [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
ICNC1 ICES1 - WGM13 WGM12 CS12 CS11 CS10 TCCR1B
Read/Write R/W R/W R R/W R/W R/W R/W R/W Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 7 – INC1: Input Capture Noise Canceler
Penge-set-an bit ini akan mengaktifkan Input Capture Noise Canceler pada saat menggunakan mode normal yang capture event [2]. Di mana noise canceler akan menyaring triger yang masuk ke pin ICP1 akan disaring selama 4 siklus clock, jika
selama 4 siklus clock tersebut trigernya berubah, maka akan diabaikan.
Bit ini mendefinisikan triger yang masuk ke pin ICP1 (PB0) yang digunakan untuk
menangkap kejadian (capture event). Jika ICES1=0, maka falling edge (perpindahan
dari 1 ke 0) digunakan sebagai triger dan jika ICES1=1, maka rising edge
(perpindahan dari 0 ke 1) digunakan sebagai triger.
Ketika ada triger pada pin ICP1 (PB0), maka secara otomatis oleh CPU isi register
pencacah TCNT1 akan disalin ke register penangkap ICR1 dan juga berkebalikan pada
flag status ICF1 yang digunakan untuk interupsi capture event.
Bit 5 – Reserved Bit Tidak digunakan
Bit 4:3 – WGM13:2: Waveform Generator Mode Lihat tabel Mode Operasi.
Bit 2:0 – CS12:0: Clock Select
Bit-bit ini bertugas untuk memilih/mendefinisikan/prescaler pulsa/clock yang masuk ke dalam register TCNT1.
Tabel 2.10. Prescaler timer/counter1 [2] CS02 CS01 CS00 Keterangan
0 0 0 Stop/ berhenti
0 0 1 Clk (sama dengan clock cpu)
0 1 0 Clk/8 (1 clk timer/counter1 = 8 clk cpu)
0 1 1 Clk/64 (1 clk timer/counter1 = 64 clk cpu)
1 0 0 Clk/256 (1 clk timer/counter1 = 256 clk cpu)
1 0 1 Clk/1024 (1 clk timer/counter1 = 1024 clk cpu)
1 1 0 Clk eksternal dari pin T1 pada kondisi falling edge
1 1 1 Clk eksternal dari pin T1 pada kondisi rising edge
3. Output Compare Register 1A – OCR1AH and OCR1AL
Tabel 2.11. Register 1A [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
OCR1A[15:8] OCR1AH OCR1A[7:0] OCR1AL
Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Tabel 2.12. Register 1B [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
OCR1B[15:8] OCR1BH OCR1B[7:0] OCR1BL
Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Register ini bertugas sebagai register pembanding yang bisa kita tentukan besarnya sesuai dengan kebutuhan [2]. Dalam praktiknya pada saat TCNT1 (TCNT1H:TCNT1L)
mencacah maka otomatis oleh CPU akan dibandingkan dengan isi OCR1
(OCR1H:OCR1L) secara kontinyu dan jika isi TCNT1 sama dengan isi OCR1 maka
akan terjadi compare match yang dapat dimanfaatkan untuk mode CTC dan PWM.
5. Input Capture Register 1 –ICR1H and ICR1L
Tabel 2.13. Register 1 [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
ICR1[15:8] ICR1H ICR1[7:0] ICR1L
Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Register ICR1 (ICR1H:ICR1L) akan selau diperbarui dengan isi register pencacah
TCNT1 (pada saat tersebut) sewaktu terjadi triger (capture event) pada pin ICP1 [2].
Register ICR1 juga mempunyai fungsi lain untuk mendefinisikan TOP value pada
mode tertentu (lihat tabel mode operasi).
6. Timer/Counter Interrupt Mask Register– TIMSK
Tabel 2.14. Register TIMSK [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
OCIE2 TOIE2 TICIE1 OCIE1A OCIE1B TOIE1 - TOIE0 TIMSK
Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 5 – TICIE1: T/C1, Input Capture Interrupt Enable
Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi input capture (penangkap kejadian pada pin ICP1/PB0) ketika bit di-set [2].
Bit 4 – OCIE1A: T/C1, Output Compare A Match Interrupt Enable
Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi Output Compare A Match ketika bit ini di-set.
Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi Output Compare B Match ketika bit ini di-set.
Bit 2 – TOIE1: Timer/Counter1, Overflow Interrupt Enable
Bit ini berguna untuk meng-aktifkan interupsi overflow TCNT1 ketika bit ini di-set.
6. Timer/Counter Interrupt Flag Register – TIFR
Tabel 2.15. Register TIFR [2]
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
OCF2 TOV2 ICF1 OCF1A OCF1B TOV1 - TOV0 TIFR
Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 5 – ICP1: T/C1, Input Capture Flag
Bit ini akan set secara otomatis ketika menagkap triger pada pin ICP [2]. Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi input capture. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.
Bit 4 – OCF1A: T/C1, Output Compare A Match Flag
Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match A. Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare A. Untuk
meng-clear secara manual bit ini harus di-set.
Bit 3 – OCF1B: Timer/Counter1, Output Compare B Match Flag
Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match B. Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare B. Untuk
meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set. Bit 2 – TOV1: Timer/Counter1, Overflow Flag
Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi overflow pada register pencacah TCNT1.
Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor overflow timer/counter 1. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.
2.1.6.
Mode Operasi
1. Mode Normal
Normal Overflow:
Dalam mode ini register pencacah TCNT1 bekerja secara normal selalu mencacah/
set yang menandakan terjadinya interupsi jika interupsi timer/counter1 overflow diaktifkan [2]. Nilai TCNT1 tidak harus selalu 0x0000 namun bisa ditentukan misalnya
0xF89 atau berapa pun sesuai kebutuhan.
Normal compare match:
Dalam mode ini register TCNT1 bekerja seperti mode normal overflow, hanya jika isi
register OCR1x (x = A atau B), maka ketika TCNT1==OCR1x, maka akan terjadi
compare match yang menyebabkan flag OCF1x secara otomatis set yang menandakan
terjadinya interupsi jika interupsi timer1 compare match x diaktifkan [2]. Ketika compare match dalam mode ini TCNT1 akan terus menghitung hingga overflow dan
mulai dari nol lagi, maka dapat mengaktifkan ketiga interupsi ini secara bersamaan
(overflow, compare match A dan B).
2. CTC (Clear Timer on Compare match)
Dalam mode ini register pencacah TCNT1 mencacah naik (counting-up) hingga
mencapai TOP (nilai TCNT1 sama dengan nilai OCR1 yang telah ditentukan)
kemudian TCNT1 nol lagi yang otomatis akan menge-set flag OCF1 dan akan
membangkitkan interupsi timer/counter1 compare match jika diaktifkan.
Frekuensi CTC dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
(2.2)
dengan:
adalah frekuensi clock chip
N adalah prescaler sumber clock yang digunakan (1, 8, 64, 256, 1024)
3. Fast PWM (Pulse Width Modulation)
Timer/counter1 dalam mode fast PWM digunakan untuk mengendalikan lama ton dan
toff melaui isi register pembanding OCR1A atau OCR1B yang akan berakibat kepada
besar duty cycle yang dihasilkan. Untuk chanel (saluran) PWM timer/counter1 adalah
pin OC1A atau OC1B sebagai keluaran saluran PWM. Dalam mode fast PWM sifat
cacahan register pencacah TCNT1 mencacah dari BOTTOM (0x0000) terus mencacah
naik (counting-up) hingga mencapai TOP (nilai maksimal yang ditentukan sesuai
slope (satu arah cacahan). Resolusi fast PWM dapat ditentukan dengan resolusi yang sudah tetap seperti 8, 9, 10 bit atau bisa ditentukan melalui register ICR1 atau OCR1A.
Resolusi minimal yang diizinkan adalah 2-bit (ICR1 atau OCR1A diisi 0x0003), dan
resolusi maksimal yang diizinkan adalah 16-bit (ICR1 atau OCR1A diisi 0xFFFF).
Resolusi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
(2.3)
Dalam mode non-inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-clear pada saat
compare match (TCNT1==OCRx) dan di-set ketika BOTTOM (TCNT1=0x0000).
Gambar 2.4. Pulsa fast PWM [2]
Dalam mode inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-set pada saat compare match (TCNT1==OCRx) dan di-clear ketika BOTTOM (TCNT1=0x0000).
Secara kasar memberdakan non-inverting dengan inverting dalam mode fast PWM yaitu dilihat dari bentuk pulsanya. PWM non-inverting yang dikendalikan adalah lama
t on – nya melalui isi OCR1x, sedangkan PWM inverting yang dikendalikan adalah lama t off – nya melalui isi OCR1x. Frekuensi fast PWM dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
(2.4)
dengan:
adalah frekuensi clock chip
4. Phase Correct PWM
Pada mode ini cara operasi cacahan register TCNT1 menggunakan dual slope (dua
arah/bolak-balik) di mana TCNT1 mencacah dari BOTTOM (0x0000) counting-up
hingga mencapai TOP (resolusi yang digunakan) kemudian counting-down hingga BOTTOM (0x0000) dan begitu seterusnya.
Resolusi mode phase correct PWM dapat kita tentukan secara tetap 8-, 9-, 10-bit atau
kita tentukan menggunakan register ICR1 atau OCR1A dimana resolusi minimal yang
diizinkan adalah 2-bit (ICR1/OCR1A diisi dengan 0x0003) dan maksimal 16-bit
(ICR1/OCR1A diisi dengan 0xFFFF). Rumus untuk menentukan resolusi mode phase
correct PWM.
(2.5)
Dalam mode non-inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-clear pada saat
compare match (TCNT1=OCRx) ketika counting-up dan di-set pada saat compare
match ketika counting down. Dalam mode inverting saluran keluaran PWM pin OC1x
di-set pada saat compare match (TCNT1=OCRx) ketika counting-up dan di-clear pada
saat compare match ketika counting-down.
Gambar 2.5. Pulsa Phase Correct PWM [2]
Frekuensi Phase Correct PWM dihitung dengan persamaan:
(2.6)
dengan:
fclk_I/O adalah frekuensi clock chip
2.2
Real Time ClockDS1307
Real Time Clock (RTC) merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi sebagai penyimpan waktu dan tanggal. Fitur utama DS1307 adalah mampu menghitung detik,
menit, jam, tanggal, tahun dengan koreksi tahun kabisat hingga tahun 2100, data bisa
disimpan dengan bantuan baterai cadangan, dan antarmuka I2C.
IC yang mempunyai clock sumber sendiri dan internal batery untuk menyimpan data waktu dan tanggal. Sehingga jika sistem komputer/ mikrokontroler mati waktu dan
tanggal di dalam memori RTC tetap up date. Gambar 2.6. menunjukkan diagram blok dari
DS1307.
Gambar 2.6. Diagram blok DS1307 [5]
DS1307 yang digunakan memiliki paket DIL8 (Dual In Line 8) seperti yang
ditunjukkan Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Konfigurasi pin RTC DS1307 [5]
Pin-pin RTC DS1307 beserta penjelasannya adalah sebagai berikut:
1. X1 dan X2 dihubungkan dengan kristal quartz 32,768 kHz.
Rangkaian osilator internal ini didesain untuk beroperasi dengan sebuah kristal yang
2. Vcc, GND sebagai power supply utama.
Vcc merupakan tegangan input +5 volt sedangkan GND merupakan ground.
3. Vbat merupakan tegangan input baterai lithium cell 3 volt.
Tegangan baterai harus berada antara tegangan minimum dan tegangan maksimum
yaitu 2,5 volt sampai 3,5 volt. Ketika tegangan 5 volt digunakan pada batas normal,
RTC dapat diakses secara penuh dan data dapat ditulis dan dibaca. Ketika VCC kurang
dari 1,25 x Vbat, proses penulisan dan pembacaan menjadi terhalang. Namun
demikian, proses penghitungan waktu tetap berjalan. Pada saat VCC kurang dari Vbat,
RAM dan penghitung waktu terhubung dengan baterai 3 volt.
4. SCL (Serial Clock Input) berfungsi sebagai clock untuk input ke I2C dan digunakan untuk menyinkronisasi pergerakan data dalam serial interface.
5. SDA (Serial Data Input/ Output) berfungsi sebagai masukan/ keluaran (I/O) untuk
I2C serial interface.
Pin ini bersifat open drain sehingga membutuhkan eksternal pull-up resistor.
6. SQW/OUT (Square Wave/ Output Driver) sebagai square wave/ output driver.
Jika diaktifkan maka akan menjadi 4 frekuensi gelombang kotak yaitu 1 Hz, 4 kHz, 8
kHz, 32 kHz. Sifat dari pin ini sama dengan sifat pin SDA dan SCL sehingga membutuhkan eksternal pull-up resistor. Dapat dioperasikan dengan VCC maupun
Vbat.
2.3
Komunikasi I
2C
I2C-Bus atau Inter-Integrated Circuit Bus merupakan bus serial. I2C atau Inter Intergated Circuit dikembangkan Philips Semikonductor ® hampir 20 tahun silam untuk memudahkan komunikasi antar komponen dalam sebuah papan PCB. I2C-Bus digunakan untuk menghubungkan berbagai macam IC yang dikontrol oleh sistem mikroprosesor atau
mikrokontroler (intelleigent control aplication). Standar I2C-Bus telah banyak digunakan di berbagai macam bidang elektronik terutama kontrol dengan kecepatan low-to-medium [6].
Kelebihan dari I2C diantaranya adalah hanya membutuhkan dua jalur untuk komunikasi; komunikasi master-slave yang sederhana; tidak memerlukan baud-rate seperti
halnya RS-232, master yang menghasilkan pulsa clock; setiap perangkat memiliki penanda
digital (ID) yang unik; serta mampu terdapat lebih dari satu master dalam jalur data. Dua
menyinkronisasi transfer data pada jalur I2C, sedangkan SDA merupakan jalur untuk data.
Beberapa perangkat dapat terhubung ke dalam jalur I2C yang sama dimana SCL dan SDA
terhubung ke semua perangkat tersebut, hanya ada satu perangkat yang mengontrol SCL
yaitu perangkat master. Jalur data I2C memiliki tipe open drain, artinya perangkat hanya bisa menarik jalur data menjadi low. Oleh karena itu, diperlukan pull-up resistor pada SDA
dan SCL untuk menarik jalur data menjadi high ketika tidak ada perangkat yang berkomunikasi. Pull-up resistor adalah resistor yang dihubungkan antara jalur data dan VCC.
Gambar 2.8. Konfigurasi umum DS1307 dengan mikrokontroler [5]
Gambar 2.8. menunjukkan rangkaian yang umum untuk menghubungkan DS1307
dengan mikrokontroler. Pin SQW/OUT sendiri bisa diatur untuk menghasilkan gelombang
kotak. Apabila fitur tersebut tidak digunakan, maka tidak perlu dipasang resistor.
DS1307 bisa beroperasi dalam 2 cara, yaitu Slave Receiver Mode (Write Mode) dan
Slave Transmiter Mode (Read Mode). Komunikasi serial I2C selalu diawali dengan kondisi START dan diakhiri STOP. Kondisi START adalah ketika terjadi perubahan kondisi dari
high ke low pada SDA ketika SCL pada kondisi high. Sedangkan kondisi STOP adalah ketika terjadi perubahan kondisi dari low ke high pada SDA ketika SCL pada kondisi high.
Write mode merupakan cara mikrokontroler menulis data ke dalam DS1307, misal ingin mengatur tanggal dan jam. Setelah dikirim kondisi START, mikrokontroler mengirim 7 bit
yang akan ditulis. Setiap byte yang diterima akan diakhiri dengan sinyal acknowledge. Apabila mikrokontroler sudah selesai mengirim data, maka dikirim kondisi STOP. Gambar
2.9. merupakan urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode).
Gambar 2.9. Urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode) [5]
Read Mode merupakan cara agar data yang terdapat di DS1307 dibaca oleh mikrokontroler, misal ingin membaca waktu dan tanggal. Caranya sama saja seperti pada
write mode, hanya saja diikuti direction bit 1. Apabila “11010000” dikirim, maka DS1307 masuk write mode. Apabila “11010001” dikirim, DS1307 akan masuk read mode. Terdapat tambahan sinyal not acknowledge (NACK) yang dikirim oleh mikrokontroler apabila telah menerima semua data dari DS1307 sebelum kondisi STOP.
Gambar 2.10. menunjukkan urutan-urutan Slave Transmiter Mode (Read Mode). Informasi waktu dan tanggal bisa didapat dengan mengakses register yang tepat.
Register-register ini bisa dibaca atau ditulis menggunakan mikrokontroler.
Gambar 2.10. Urutan-urutan Slave Transmiter Mode (Read Mode) [5]
Register DAY yang menunjukkan hari bertambah ketika tengah malam. Nilai yang diperoleh berupa nilai 01-07 dan tidak mengikat kepada hari sebenarnya. Pengguna yang
harus menentukan nilai beserta definisinya, misal 1 adalah Minggu maka 2 adalah Senin
dan seterusnya. Bit 6 dari register HOUR menentukan jam dalam tipe 12 jam atau 24 jam.
Ketika bit 6 HIGH, maka akan masuk tipe 12 jam, sedang ketika LOW akan masuk tipe 24
Register CH pada alamat 00H merupakan register enable oscillator yang akan menentukan jalannya waktu pada DS1307, sehingga ketika inisialisasi perlu diperiksa nilai dari register
tersebut. Tabel 2.16. menunjukan register-register yang bisa diakses pada DS1307.
Tabel 2.16. Register-register pada DS1307 [5]
Ketika membaca maupun menulis register diatas diperlukan tempat penyimpanan sementara pada mikrokontroler untuk mencegah kesalahan register internal. Tempat penyimpanan atau secondary buffer ini berupa alokasi memori yang diletakkan di mikrokontroler.
2.4
Liquid Crystal Display(LCD) 2x16
Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang berfungsi untuk
menampilkan suatu karakter pada suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang
digunakan berupa Liquid Crystal [7]. Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang telah dirancang pada konstruksi LCD, Liquid Crystal akan menghasilkan suatu cahaya dan
cahaya tersebut akan membentuk suatu karakter tertentu.
Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter, adalah
LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti
karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD grafik, adalah
LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah
yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook/ laptop [8].
Jenis LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan
karakter dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD1952, artinya terdapat 16 kolom
dalam 2 baris ruang karakter seperti ditunjukan pada Gambar 2.11. yang berarti total
karakter yang dapat dituliskan adalah 32 karakter [8].
Gambar 2.11. Baris dan Kolom Karakter pada LCD 1952 [8]
LCD yang sering digunakan adalah jenis LCD M1632. M1632 merupakan modul
LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris, 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul
tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan
LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD
memiliki CGROM (Character General Read Only Memory), CGRAM (Character General
Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). LCD bertipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data 8 bit atau 4
bit. Jika menggunakan jalur data 4 bit, maka akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur kontrol & 4 untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit, maka akan ada 11 jalur data (3 untuk jalur kontrol & 8 untuk jalur data). Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah EN
(Enable), RS (Register Select) dan R/W (Read/Write).
Gambar 2.12. LCD 2x16
LCD jenis M1623 memiliki jumlah pin sebanyak 16 yang memiliki fungsi
berbeda-beda. Fungsi pin LCD pada Tabel 2.17. adalah :
1. VLCD merupakan pin yang digunakan untuk mengatur tebal tipisnya karakter yang
tertampil dengan cara mengatur tegangan masukan.
2. DB0 s/d DB7 merupakan jalur data yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII
3. Register Select (RS) merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data
yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika ‘0’, maka data yang dikirim adalah
perintah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika ‘1’, maka data yang
dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan.
4. Read/Write (R/W) merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman
dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika R/W berlogika ‘1’, maka akan
diadakan pengambilan data dari LCD. Jika R/W berlogika ‘0’, maka akan diadakan
pengiriman data ke LCD.
5. Enable (E) merupakan sinyal sinkronisasi. Saat E berubah dari logika ‘1’ ke ‘0’, data di DB0 s/d DB7 akan diterima atau diambil dari port mikrokontroler.
6. Anoda (A) dan Katoda (K) merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan backlight dari layar LCD.
Tabel 2.17. Fungsi Pin-pin LCD [7]
Pin No Keterangan Konfigurasi
1 GND Ground
2 VCC Tegangan +5VDC
3 VEE Ground
4 RS Kendali Rs
5 R/W Ground
6 E Kendali E/Enable
7 D0 Bit 0
8 D1 Bit 1
9 D2 Bit 2
10 D3 Bit 3
11 D4 Bit 4
12 D5 Bit 5
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5VDC)
2.5
Light-Emitting Diode(LED)
LED adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis
dioda yang mampu memancarkan cahaya [9]. LED mampu menghasilkan cahaya yang
berbeda menurut semi konduktor yang digunakan dan jenis bahan semi konduktor tersebut
akan menghasilkan panjang gelombang yang berbeda sehingga cahaya yang dihasilkan
berbeda pula.
LED adalah salah satu jenis dioda, maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan katoda. LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED
tersebut tidak akan menyala. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin
terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa arus yang
diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-3,5V menurut karakter warna yang
dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA, maka LED akan terbakar. Untuk
menjaga agar LED tidak terbakar perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus. LED
ditunjukkan pada gambar 2.13.
Gambar 2.13. Konfigurasi LED [9]
Berdasarkan gambar 2.14. persamaan untuk mencari nilai tegangan menggunakan hukum
ohm adalah . Sehingga persamaan untuk mencari nilai resistor yang digunakan
sebagai indikator adalah :
R = (2.7)
dengan:
V = tegangan (Volt)
I = arus listrik (Ampere)
R = resistor (Ohm/Ω)
VS = tegangan sumber (Volt)
Gambar 2.14. Rangkaian indikator LED
2.6
KeypadKeypad matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara matriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, keypad matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol [10]. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal membentuk kolom seperti pada gambar 2.15.
Proses pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara matriks adalah dengan
teknik scanning. Metode scanning keypad adalah mendeteksi hubungan pin baris dan kolom karena tombol ditekan, secara berurutan, bergantian dan satu per satu.
Gambar 2.15. Rangkaian keypad [10]
B1, B2, B3, dan B4 merupakan baris 1 sampai baris 4; sedangkan K1, K2, K3, dan
K4 merupakan kolom 1 sampai kolom 4 keypad. Pin-pin kolom menjadi output dan pin-pin
baris menjadi input. Contohnya ketika ‘*’ ditekan maka arus mengalir dari kolom 1 ke baris 4 dengan begitu mikrokontroler dapat mengetahui tombol tersebut aktif sedangkan
2.7
Motor DC 12V
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik [11]. Motor DC memerlukan sumber tegangan yang searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor DC
disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian
yang berputar). Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor
akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka arah
putaran motor akan terbalik pula.
Gambar 2.16. Konstruksi motor DC [11]
2.8
Limit SwitchLimit switch atau sering juga disebut saklar batas adalah saklar yang dapat dioperasikan secara manual maupun otomatis. Fungsi dan cara kerja dari limit switch sama
dengan saklar-saklar push on. Limit switch mempunyai kontak Normally Open (NO) dan Normally Closed (NC). Roller yang terdapat pada limit switch, bila ditekan akan membuat kontak yang tadinya NC menjadi NO, begitu juga sebaliknya. Ketika roller dilepas, maka
limit switch akan kembali kekeadaan awal. Konstruksi limit switch dapat dilihat pada gambar 2.17.
Bentuk fisik limit switch bermacam-macam. Salah satu bentuk dari limit switch dapat dilihat pada gambar 2.18.
Gambar 2.18. Limit Switch [12]
2.9
L298
L298 adalah komponen yang didalamnya terdiri dari dua rangkaian bridge yang bisa dikontrol dari luar (Dual Full-Bridge Driver). Komponen ini biasa digunakan untuk
mengontrol komponen yang mengandung kumparan seperti motor DC, motor stepper, relay dan solenoid. Enable A dan B digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan perangkat secara bebas dari sinyal masukan. Tegangan masukan tambahan disediakan
sehingga dapat bekerja pada tegangan yang lebih rendah.
Gambar 2.19. menunjukan diagram blok L298. Dari IC ini terdapat 4 pin masukan
yang didesain untuk menerima masukan logika TTL. Masing-masing pin masukan
memiliki pin keluaran yang bersesuaian.
Pada pin enable dan pin 10 diberi logika 1 (high) dan pin 12 diberi logika 0 (low)
maka akan menggerakkan motor searah jarum jam. Jika logikanya dibalik maka motor
akan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam. Pin enable yang diberi logika 0 (low) maka motor akan berhenti berputar.
29
BAB III
PERANCANGAN
3.1
Proses Kerja Sistem
Konfigurasi sistem perancangan ini meliputi beberapa bagian yang ditunjukkan
pada gambar 3.1. Bagian – bagian perancangan meliputi sistem minimum mikrokontroler,
RTC, motor DC, limit switch, LCD, dan keypad. Sistem minimum mikrokontroler ATmega8535 pada perancangan sistem ini sudah menggunakan sistem minimum jadi.
Pengaturan tirai dapat diprogram pada jam-jam tertentu dan dengan mode-mode tertentu
yang sudah dipilih. Proses pergerakan motor diawali dengan memosisikan sistem dalam
keadaan nol dan saklar dalam keadaan on. Sistem bekerja saat pengguna mengatur masukan data pada mikrokontroler dengan keypad agar tirai terbuka dan tirai akan kembali
menutup pada waktu yang sudah ditentukan.
Mikrokontroler akan mengendalikan gerak motor DC yang diaplikasikan pada
prototipe tirai. Mikrokontroler disinkronkan dengan RTC sehingga tirai dapat terbuka dan
tertutup secara otomatis. Jika data pada mikrokontroler sudah sama dengan RTC kemudian
mikrokontroler mengendalikan driver sehingga motor bergerak searah jarum jam atau yang
berlawanan dengan arah jarum jam dan data akan ditampilkan pada LCD. Selain itu
mikrokontroler juga mengaktifkan limit switch. Saat posisi tirai sudah terbuka atau tertutup
penuh akan menekan limit switch dan mikrokontroler akan menghentikan kinerja driver sehingga motor berhenti berputar. Data yang telah dimasukkan pengguna dapat disimpan
pada menu manual dan data yang telah tersedia pada menu otomatis dapat dipakai dengan
langsung memilih pada menu yang sudah tersedia. Keseluruhan sistem dikendalikan oleh
mikrokontroler ATmega8535.
RTC DS1307
LCD
Mikrokontroler
ATmega8535 Driver motor
Keypad Limit switch Motor DC
3.2
Perancangan Prototipe
Pada tahap ini dilakukan perancangan prototipe ruangan, antara lain mendesain
ukuran prototipe ruangan. Perancangan prototipe ruangan ditunjukkan pada gambar 3.2.
dan gambar 3.3. Bahan yang digunakan untuk prototipe adalah acrylic, pengait pada tirai
dan motor DC menggunakan belt yang permukaannya kasar. Dimensi prototipe ruangan yang akan didesain adalah 50 cm x 35 cm x 35 cm.
Keterangan:
1. Keypad
2. LCD
3. Roller
4. Limit switch
5. Motor DC
Gambar 3.2. Desain tampak belakang
3.3
Perancangan Perangkat Keras
Ada beberapa bagian utama dalam perancangan subsistem perangkat keras
prototipe ruangan, yaitu :
a. Sistem minimum ATmega8535
b. Rangkaian LCD 2x16
c. Rangkaian RTC DS1307
d. Rangkaian motor DC
e. Keypad 4x4
3.3.1
Sistem Minimum ATmega8535
Sistem minimum yang digunakan pada tugas akhir ini merupakan produksi dari
Creative Vision dengan chip IC keluarga Atmel dengan seri ATmega8535. Sistem minimum berfungsi sebagai I/O untuk mengolah data dari RTC dan mengendalikan motor
DC yang telah diprogram dalam mikrokontroler ATmega8535 pada prototipe ruangan.
Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang terdiri dari rangkaian eksternal yaitu
rangkaian osilator dan rangkaian reset.
Gambar 3.4. Sistem minimum ATmega8535
Perancangan penggunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler ATmega8535 disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sejumlah 25 pin. Rangkaian RTC membutuhkan 2 pin pada PortC, keypad 4x4 membutuhkan 8 pin pada PortA, limit switch
membutuhkan 2 pin, driver sebagai penggerak motor menggunakan 3 buah pin, sedangkan
LCD dengan 7 pin pada PortB. Tabel 3.1. menunjukan penggunaan port pada
mikrokontroler yang digunakan sebagai input dan output dari RTC dan motor DC. XTAL
Tabel 3.1. Penggunaan port-port pada mikrokontroler.
Fungsi PORT Mikro Keterangan
INPUT
RTC DS1307 PortC.0 SCL pada RTC
PortC.1 SDA pada RTC Keypad PortA.0-7 Data dari pengguna
Limit switch PortD.0,1 Memutus gerak motor DC
OUTPUT Driver
PortD.4,6 Komunikasi mikro-driver PortD.5 Keluaran PWM motor DC LCD PortB.0-2, 4-7 Penampil
Secara keseluruhan rangkaian sistem minimum ATmega8535 ditunjukkan pada
gambar 3.5.
3.3.2
Rangkaian LCD 2x16
LCD digunakan untuk menampilkan data output dari mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah LCD 2x16 yang memiliki tipe LMB162A. Dalam perancangan ini mode
yang digunakan untuk menuliskan data ke LCD sebanyak 4 bit (mode nibble). Port B.0, port B.2, port B.4 dan port B.6 digunakan sebagai port data, sedangkan port B.1, port B.3 dan port B.5 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Tegangan maksimal untuk LCD sebesar 5VDC sehingga dalam perancangan digunakan resistor variabel sebesar 10 kΩ
yang berfungsi untuk membatasi tegangan yang masuk ke pin Vcc LCD. Dengan
menggunakan informasi pada tabel 2.16 maka dapat dibuat rangkaian LCD 2x16 seperti
pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.6. Rangkaian LCD [7]
3.3.3
Rangkaian RTC DS1307
Jenis komunikasi RTC DS1307 adalah I2C. ATmega8535 memiliki hardware I2C pada portC.1 sebagai SDA dan portC.0 sebagai SCL. RTC DS1307 membutuhkan 2 (dua)
buah pull-up resistor pada kaki SDA dan SCL. Resistor ini digunakan untuk membuat kondisi logika pada jalur SDA dan SCL menjadi high ketika tidak ada sinyal dari mikrokontroler. Sumber tenaga yang digunakan sebesar 5 volt. Nilai resistor yang
digunakan pada R1 dan R2 sebesar 4,7 KΩ. XTAL yang digunakan memiliki nilai 32,768
Gambar 3.7. Rangkaian RTC DS1307
Pin 3 digunakan untuk pemasangan baterai cadangan, sedangkan pin 5 dan 6 disambungkan ke pin mikrokontroler sebagai masukan data. Sumber tenaga cadangan diperlukan pada RTC DS1307 agar dapat menyimpan tanggal dan waktu sehingga tetap
berjalan ketika catu daya utama dimatikan. Oleh karena itu digunakan Micro Lithium Cell
dengan tegangan keluaran 3 volt.
3.3.4
Rangkaian Motor DC
Perancangan ini menggunakan sebuah driver untuk menggerakkan motor dengan kecepatan tertentu. Jenis driver yang digunakan dengan seri L298. Rangkaian ini membutuhkan sumber tegangan sebesar 5 volt sebagai tegangan masukan driver dan 6 volt
merupakan sumber tegangan untuk menggerakkan motor DC.
Port yang digunakan sebagai pengendali kecepatan motor adalah portD.5. PortD.4 dan portD.6 pada mikrokontroler digunakan sebagai komunikasi antara driver (pengendali
arah) dengan mikrokontroler. Pin enable diberi tegangan 5 volt dan PWM untuk kecepatan
rotasi antara 00h – FFh (8 bit). Motor DC membutuhkan pulsa PWM dan pengaturan OCR1A/ OCR1B untuk menentukan arah putaran motor.
Modulasi PWM dilakukan dengan cara mengubah lebar pulsa dari suatu pulsa data.
Pengaturan register untuk memeroleh lebar pulsa yang akan digunakan pada mode phase correct PWM adalah sebagai berikut:
1. TCCR1A = 0b10000001
2. TCCR1B = 0b00000001
Bit 4:3 dilakukan untuk menentukan mode operasi Timer/Counter1 yaitu phase correct PWM.
Bit 2:0 merupakan bit pengatur prescaler clock yang masuk ke dalam register TCNT1. Clock osilator yang digunakan sama dengan clock CPU yaitu 12Mhz.
Gambar 3.8. Rangkaian driver L298
Untuk menentukan frekuensi phase correct PWM dapat diperoleh menggunakan
persamaan 2.4 sehingga diperoleh nilai sebagai berikut :
Nilai frekuensi yang diperoleh adalah 23,529 KHz, nilai frekuensi selalu berbanding
terbalik dengan waktu, sehingga dapat diperoleh lebar pulsa untuk satu siklus dengan
perhitungan sebagai berikut :
(3.1)
3.3.5
KeypadKeypad yang digunakan dengan matriks 4x4. Keypad berfungsi sebagai masukan pada mikrokontroler untuk mengatur pada jam-jam tertentu tirai akan dibuka dan ditutup.
Port yang digunakan pada mikrokontroler untuk keypad adalah portA.0 sampai portA.7. PortA.0, portA.1, portA.2, dan portA.3 atau port baris digunakan sebagai input, sedangkan portA.4, portA.5, portA.6, dan portA.7 atau port kolom digunakan sebagai output.
Gambar 3.9. Rangkaian keypad 4x4
Pengaturan tombol pada keypad adalah sebagai berikut:
Tabel 3.2. Penggunaan tombol pada keypad
Tombol Fungsi
1 Angka 1
2 Angka 2
3 Angka 3
4 Angka 4
5 Angka 5
6 Angka 6
7 Angka 7
8 Angka 8
9 Angka 9
0 Angka 0
* Tombol geser kiri (←)
# Tombol geser kanan (→)
A Enter
B Menu
C Buka otomatis
3.4
Perancangan Perangkat Lunak
3.4.1
Diagram Alir Sistem
Diagram alir utama ditunjukkan pada gambar 3.10. Program utama menunjukkan
proses kerja secara keseluruhan. Program dimulai dengan melakukan inisialisasi terhadap
port-port mikrokontroler yang digunakan untuk proses pengendalian alat.
START
Inisialisasi port mikro
STOP Pengaturan RTC
Proses Pilih menu
Menu = otomatis Menu = manual
Otomatis Manual YA
TIDAK
YA
TIDAK
While (1) YA TIDAK Ada data di
EEPROM TIDAK YA
Gambar 3.10. Diagram alir sistem
Pengaturan RTC dilakukan untuk mengatur waktu yang sedang berjalan dan diatur
berdasarkan waktu setempat (GMT +7). Setelah mengatur RTC, kemudian memilih menu
akan tersimpan pada EEPROM sehingga pada saat catu daya utama mati maka mode yang
dipilih tetap tersimpan. Saat catu daya utama hidup lagi maka sistem akan melanjutkan ke
proses sehingga tirai dapat terbuka atau tertutup. Jika data bernilai benar maka program
akan terus melanjutkan eksekusi ke program pilih menu. Jika data bernilai salah maka
program tidak akan dilanjutkan/ stop.
3.4.2
Diagram Alir Pengaturan RTC
Pengaturan waktu RTC menjadi awal dalam proses menjalankan waktu
berdasarkan GMT +7 yaitu mengikuti aturan waktu yang berlaku. Pengaturan RTC yang
dimaksud adalah mengatur waktu yaitu tanggal, bulan, tahun, hari, jam, menit, dan detik.
LCD dirancang untuk tanggal, bulan, tahun, hari, jam, menit, dan detik. Data yang telah
diatur kemudian disimpan di RTC.
MULAI
Tampilan hari Tampilan Tanggal - bulan - tahun
Atur
Tanggal - bulan - tahun
Atur Jam : menit : detik
Tampilan Jam : menit : detik