BAB II DASAR TEORI
2.1 Energi Matahari
Sumber energi surya atau tenaga matahari bukan hanya terdiri atas pancaran
sinar matahari langsung ke bumi, melainkan juga meliputi efek-efek matahari
tidak langsung, seperti tenaga angin, panas laut, dan bahkan termasuk biomassa
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi.
Berapa besar jumlah energi yang dikeluarkan oleh matahari sukar
dibayangkan. Menurut salah satu perkiraan, inti sang surya yang merupakan suatu
tungku termonuklir bersuhu 100 juta derajat Celcius tiap detik mengkonversi 5
ton materi menjadi energi yang dipancarkan ke angkasa luas sebanyak 6,41x107
W/m2. Matahari mempunyai radius sebesar 6,96x105 km dan terletak rata-rata
sejauh 1,496.108 km dari bumi[1].
Energi ini bisa sampai kepermukaan bumi dengan cara radiasi (pancaran),
karena diantara bumi dan matahari terdapat ruang hampa (tidak ada zat perantara),
sedangkan gelombang elektromagnetik adalah suatu bentuk gelombang yang
dirambatkan dalam bentuk komponen medan listrik dan medan magnet, sehingga
dapat merambat dengan kecepatan yang sangat tinggi dan tanpa memerlukan zat
atau medium perantara, dapat dilihat pada Gambar 2.1
Pada pelaksanaan pemanfaatan energi matahari, dapat dibedakan tiga cara.
Pertama adalah prinsip pemanasan langsung, dalam hal ini sinar matahari
memanasi langsung benda yang akan dipanaskan, atau memanasi secara langsung
medium, misalnya untuk menjemur pakaian. Kedua, pemanfaatan sinar matahari
untuk memanasi suatu medium dengan menggunakan kolektor surya, dan cara
ketiga adalah sinar atau energi matahari dikonversi menjadi energi listrik dengan
menggunakan panel surya (solar cell).
2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) pada dasarnya adalah pecatu daya
(alat yang menyediakan daya), dan dapat dirancang untuk mencatu kebutuhan
listrik yang kecil sampai dengan besar. Pada siang hari panel surya menerima
cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui proses
photovoltaic. Energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung
disalurkan ke beban atau disimpan dalam baterai sebelum digunakan ke beban,
dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Susunan komponen yang terdapat pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya
adalah sebagai berikut :
1. Sel surya Fotovoltaik
2. Pengisi Baterai (Charger Baterai)
3. Baterai
2.2.1 Sel Surya Fotovoltaik
Sel surya fotovoltaik merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi
sinar matahari secara langsung menjadi energi listrik. Pada dasarnya sel tersebut
merupakan suatu dioda semikonduktor yang bekerja menurut suatu proses khusus
yang dinamakan proses tidak seimbang (non-equilibrium process) dan
berlandaskan efek (photvoltaic efek).
Pada umunya, dalam proses ini sel surya menghasilkan tegangan antara 0,5
dan 1V, tergantung intensitas cahaya dan zat semikonduktor yang dipakai. Dalam
penggunaannya, sel-sel surya itu dihubungkan satu sama lain, sejajar atau seri,
tergantung dari apa yang diperlukan, untuk menghasilkan daya dengan kombinasi
tegangan dan arus yang dikehendaki[1].
Tenaga listrik dihasilkan oleh satu sel surya sangat kecil, maka beberapa sel
surya harus digabung sehingga terbentuklah satuan komponen yang disebut
modul. Pada aplikasinya, karena tenaga listrik yang dihasilkan oleh modul ini
masih kecil, maka dalam pemanfaatannya beberapa modul digabungkan sehingga
Gambar 2.3 Panel Surya
2.2.2 Pengisi Baterai (Charger Baterai)
Pengisi baterai adalah suatu rangkaian elektronik yang digunakan untuk
mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban. Alat
ini juga memiliki banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi
baterai. Baterai 12V umumnya di charge pada tegangan 14-14,7V sementara
panel surya 12V umumnya memiliki tegangan output 16-21V.
Beda potensial yang terlalu besar antara panel surya dengan baterai dapat
menyebabkan kerusakan pada baterai, sehingga dibutuhkan suatu rangkaian
elektronik untuk mengatasi masalah tersebut. Tahap pertama yang dilakukan
adalah dengan mengubah tegangan output dari panel surya menjadi 13,8V.
Setelah mendapatkan tegangan yang sesuai dengan pengisian baterai 12V, tahap
selanjutnya adalah pengontrolan pengisian baterai.
Proses pengisian baterai dari panel surya akan berlangsung selama intensitas
matahari masih ada, artinya baterai akan diisi terus-menerus walaupun tegangan
baterai sudah melebihi batas pengisian yang dapat mengakibatkan baterai rusak,
sehingga dibutuhkan suatu rangkaian untuk dapat mengatasi masalah tersebut.
Pada saat tegangan baterai 13,8V maka pengisian akan dihentikan dan ketika
2.2.3 Baterai (Accumulator)
Baterai berfungsi untuk menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel
surya sebelum dimanfaatkan untuk mengoperasikan beban. Beban dapat berupa
peralatan elektronik yang membutuhkan listrik DC. Accumulator atau yang akrab
disebut accu/aki berperan sebagai penyimpan listrik dan sekaligus sebagai
penstabil tegangan dan arus listrik.
Akumulator dapat diartikan sebagai sel listrik yang berlangsung proses
elekro kimia secara bolak-balik (reversible) dengan nilai efisiensi yang tinggi.
Disini terjadi proses pengubahan tenaga kimia menjadi tenaga listrik, dan
sebaliknya tenaga listrik menjadi tenaga kimia dengan cara regenerasi dari
elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dengan arah yang
berlawanan di dalam sel-sel yang ada dalam akumulator. Saat pengisian tenaga
listrik dari luar diubah menjadi tenaga listrik didalam akumulator dan disimpan
didalamnya. Sedangkan saat pengosongan, tenaga di dalam akumulator diubah
lagi menjadi tenaga listrik yang digunakan untuk mencatu energi dari suatu
peralatan listrik, contoh baterai dapat dilihat pada Gambar 2.4
Gambar 2.4 Aki 2.3 Baterai Ponsel
Baterai yang digunakan untuk ponsel, yaitu jenis baterai rechargeable
(dapat diisi kembali). Hingga saat ini baterai yang umumnnya digunakan pada
1. Nickel-Cadmium (NiCd)
Baterai Nickel Cadmium (NiCd) yang diproduksi pertama kali tahun 1994,
terbuat dari campuran Nikel dan Cadmium. Baterai NiCd adalah tipe
rechargeable, baterai paling lama yang ada di dunia dan karena kapasitasnya yang
besar, maka baterai ini dipilih untuk ponsel-ponsel lama yang menggunakan
tenaga besar. Saat ini sudah jarang atau bisa dikatakan tidak ada lagi ponsel yang
masih menggunakan baterai jenis ini, tidak lain karena ukuran dan beratnya yang
besar, juga proses pengisiannya yang merepotkan seperti :
a. Baterai baru harus di charge selama 12 jam nonstop, dan selanjutnya pengisian
dilakukan pada saat baterai NiCd sudah benar-benar habis.
b. Baterai NiCd mempunyai permanen memory effect, bila diisi pada saat tidak
benar-benar habis, maka baterai semakin lama kapasitasnya semakin menurun
dan akhirnya mati total.
Karakteristik baterai NiCd:
a. Nominal satu sel baterai NiCd adalah 1,2V.
b. Baterai bertegangan nominal lebih tinggi beberapa sel yang dihubungkan seri.
c. Kelebihan baterai NiCd dibandingkan ketiga jenis lainnya adalah
kemampuannya dalam menangani beban tinggi, selain itu baterai NiCd 5 kali
lebih cepat di charge dibandingkan dengan baterai NiMH atau 20 kali lebih
cepat dibandingkan baterai Lithium, karena bisa menggunakan fast charger.
d. Kelemahan baterai ini dibandingkan dengan baterai Lithium adalah kapasitas
simpan rendah, ratio daya/ berat yang lebih rendah dan adanya efek memori.
Selain itu, baterai NiCd yang telah di charge dapat kosong sendiri (self
e. Baterai NiCd yang sudah lemah tidak bisa langsung di charge, harus kosong
dulu sampai benar-benar habis sebelum di charge.
f. Jika diisi lebih dari 10 jam dengan arus rendah akan cepat lemah, karena ada
efek memori, baterai tidak mampu bekerja walaupun terisi penuh, hal ini
terjadinya karena pengendapan kristal logam pada elektroda negatif, sehingga
kapasitas baterai akan berkurang, impedansi (tahanan dalam) meningkat
sehingga terjadi drop tegangan pada saat di bebani hanya berfungsi sebentar.
2. Nickel Metal Hydribe (NiMH)
Baterai Nickel Metal Hydride (NiMH) yang dikembangkan akhir tahun
1980 adalah pengembangan baterai NiCd dan merupakan generasi baru dari
rechargeable baterai, keuntungannya adalah beratnya yang lebih ringan serta
memory effect yang bersifat temporary, tetapi memory effect ini bisa menjadi
permanen bilamana proses charging yang dilakukan tidak benar. Selain itu,
baterai NiMH lebih ramah terhadap lingkungan. Sampai sekarang baterai ini
masih banyak ditemui dipasaran, terutama untuk ponsel-ponsel yang menengah ke
bawah disebabkan harganya lebih murah, sehingga bisa menekan harga ponsel
secara keseluruhan.
Karakteristik Baterai NiMH:
a. Tegangan nominal satu sel baterai NiMH adalah 1,2V.
b. Self discharcging-nya lebih kecil dibandingkan baterai NiCd tergantung dari
tipenya sekitar 6-16% energi akan hilang dalam 24 jam.
c. Cara charging-nya yang salah akan mengakibatkan beterai tidak bekerja
normal, meskipun baterai terisi penuh tetapi akan menyatakan habis walaupun
d. Baterai NiMH dapat menyimpan energi 2 kali lebih banyak dibandingkan
dengan baterai NiCd.
3. Lithium Ion (Li-Ion)
Baterai ini adalah baterai generasi ke-3 dari rechargeable baterai, dan
keuntungannya terhadap baterai NiMH maupun NiCd adalah berat dan ukurannya
yang ringan, sehingga bisa membuat ponsel yang keluar sekarang sudah
menggunakan baterai jenis ini. Keunggulan baterai ini adalah tidak adanya
memori efek pada saat charging, sehingga tidak perlu menunggu baterai ini habis
baru melakukan charge.
Karakteristik baterai Li-Ion:
a. Tegangan nominal baterai Li-Ion adalah 3,6V.
b. Elektrolit dalam baterai Li-Ion sangat reaktif, bocornya dapat mengakibatkan
karat pada peralatan.
c. Elektrolit dalam baterai Li-Ion ditempatkan dalam casing logam yang stabil
dan kuat.
d. Mikrokontoler dan sensor-sensor di pasang pada casing untuk mencegah panas
berlebih dan overcharging.
e. Kerapatan energi baterai Li-Ion mampu menyimpan energi 3 kali lebih banyak
dibandingkan dengn baterai NiCd.
f. Baterai Li-Ion tidak memeliki efek memory maupun lazy baterai, sehingga
baterai tidak perlu dikosongkan sebelum di cahrge.
h. Impedansi (tahanan dalam) baterai Li-Ion lebih tinggi dibandingkan dengan
NiCd dan NiMH yaitu 200-250 mili Ohm, akibatnya baterai cepat menjadi
panas dan tegangannya drop jika dibebani terlalu berat.
i. Litium sangat reaktif, bahan kimia di dalam baterai akan terurai dengan
sendirinya dan setelah 2 tahun beterai menjadi tidak dapat digunakan lagi
walaupun baterai tersebut disimpan saja.
4. Lithium Polymer (Li-Polymer)
Baterai ini adalah generasi terbaru dari rechargeable baterai, keunggulannya
adalah ramah terhadap lingkungan, sedangkan kemampuan lainnya sama persis
dengan baterai Lithium Ion. Perawatan baterai Lithium Polymer ini sama persis
dengan baterai Lithium Ion, hanya saja handling baterai Li-Polymer harus sedikit
hati-hati mengingat sifatnya yang liquid, sehingga bisa mengakibatkan bentuk
baterai bisa berubah karena tekanan.
Karakteristik baterai Li-Polymer:
a. Nominal tegangan baterai Li-Polymer adalah 3,6V.
b. Elektrolit dalam baterai Li-Polymer berbentuk padat dan tidak reaktif sehingga
menyederhanakan cassing baterai.
c. Baterai Li-polymer dapat dibuat pada peralatan ukuran yang sangat tipis dan
fleksibel sehigga cocok digunakan dalam berukuran mini.
d. Dibandingkan dengan baterai Ion dengan kapasitas yang sama, baterai
Li-Polymer bobotnya lebih ringan 10-15%.
5. Direct Methanol Fuel Cell (DMFC)
Baterai ini merupakan baterai yang materialnya menggunakan fuel cell,
yaitu berupa cairan dimana komposisinya berupa fuel hidrogen dengan campuran
oksigen untuk memproduksi elektrik power , panas dan cair. Hasil dari kimia tadi
menghasilkan kepadatan energi yang tinggi. Hal inilah yang menjadi keuntungan
DMFC dibanding dengan baterai Lithium Ion. Baterai DMFC memiliki 10x
improvement dalam kepadatan volumetrik energi.
2.4 Relay
Relay adalah alat yang dioperasikan dengan listrik dan secara mekanis
mengontrol penghubungan rangkaian listrik, relay dioperasikan sebagai saklar
(switch) listrik yang bermanfaat untuk kontrol jarak jauh. Relay akan bekerja jika
ada masukan sinyal listrik berupa arus dan tegangan. Pada relay terdapat dua
bagian utama, yaitu koil dan kontak. Koil terdiri dari kumparan yang merupakan
lilitan kawat tembaga, di mana kumparan tersebut akan dialiri arus listrik agar
dapat menghasilkan medan magnet pada inti besi. Inti besi dan koil juga memiliki
jangkar yang terbuat dari besi lunak yang digunakan untuk mengaktifkan kontak
relay setelah tertarik pada inti besi[3].
Kontak-kontak atau kutub dari relay umumnya memiliki tiga dasar
pemakaian, yaitu:
1. Normally Open (NO), yaitu kontak (switch) akan tertutup pada saat koil diberi
suplai tegangan.
2. Normally Close(NC), yaitu kontak (switch) akan terbuka pada saat koil tidak
3. Tukar sambung (Change Over), relay jenis ini mempunyai kontak tengah yang
normalnya tertutup, tetapi melepaskan diri dari posisi dan membuat kontak
dengan yang lain bila relay dialiri arus listrik.
Pada komponen relay yaitu bagian koilnya disuplai tegangan, yang mana
besar tegangan yang akan disuplai harus sesuai dengan tegangan yang dibatasi
oleh koil relay. Maka arus akan mengalir pada kumparan, sehingga pada inti besi
yang dililiti oleh kumparan akan timbul atau menghasilkan medan magnet, setelah
inti besi bersifat magnetis maka jangkar akan tertarik ke inti besi sehingga akan
mengaktifkan kontak relay.
Jangkar dapat ditarik dari inti besi, jika gaya magnet pada inti besi dapat
mengalahkan gaya pegas pada jangkar yang melawannya. Besarnya gaya magnet
ditetapkan oleh kuat medan magnet yang ada di dalam udara diantara jangkar dan
inti 1 besi, adapun gaya magnet ini bergantung pada banyaknya lilitan kumparan
dari kuat arus yang ada pada kumparan, contoh relay dapat dilihat pada Gambar
2.5.
Gambar 2.5 Relay
2.5 Optocoupler
Optocoupler merupakan komponen elektronik opto isolator yang terdiri dari
pemancar cahaya atau emiter yang dikopel secara optik terhadap photo detector
melalui media yang terisolasi. Pemancar cahaya dapat berupa lampu atau LED.
Media isolasi berupa udara, plastik, gelas atau fiber, sedangkan photo detector
dapat berupa photo konduktor, photo dioda, photo transistor, photo SCR atau
rangkaian photo dioda/amplifier[4].
Mengenai pengontrolan pemancaran cahaya dan photo detector
memungkinkan pemindahan informasi dari suatu rangkaian yang mengandung
pemancar cahaya ke rangkaian yang mengandung photo detector. Informasi
dilewatkan secara optik melintasi celah isolasi yang perpindahannya memiliki
sistem satu arah, sehingga photo detector tidak mempengaruhi rangkaian input.
Isolasi optik mencegah adanya interaksi atau kerusakan rangkaian input yang
disebabkan oleh perbedaan tegangan yang relatif tinggi terhadap rangkaian output.
Bentuk fisik dari kemasan optocoupler LH309-08 terdiri dari 4 pin. Konfigurasi
pin 1 dan 2 umumnya dihubungkan ke pemancar cahaya, sedangkan pin 3 ke
ground dan pin 4 merupakan output, dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Rangkaian Optocoupler
Optocoupler dirancang untuk menggantikan fungsi saklar mekanis dan
pengubahan pulsa secara fungsional. Beberapa keunggulan optocoupler adalah[4]]
1. Kecepatan operasi lebih cepat,
2. Ukuran kecil,
4. Respon frekuensi,
5. Tidak ada bounce,
6. Kompatibel dengan banyak rangkaian –rangkaian logika dan mikroprosesor.
2.6 Mikrokontroler Secara Umum
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang didalamnya terdapat mikroprosesor
yang sudah dilengkapi dengan I/O dan memori. Mikrokontroler terdiri dari
sejumlah komponen, antara lain : Prosesor, ROM, RAM, Timer/Counter, Bandar
I/O dan peralatan pendukung lainnya[5].
1. Prosesor
Prosesor (CPU) melaksanakan penjemputan instruksi dari memori,
mendekodekan dan menjalankannya dan mengarahkan perpindahan data antar
register atau antara register dan memori. Register dalam prosesor mikrokontroler
pada umumnya dipetakan sebagai memori (RAM). Semua kegiatan ini
diserempakkan oleh penabuh yang dibangkitkan oleh pembangkit penabuh yang
dicatu oleh osilator kristal, RC (Resistor-Capasitor) atau sumber luar.
2. ROM
ROM digunakan untuk menyimpan data yang bersifat permanen. Dalam
mikrokontroler, program disimpan dalam ROM, atau EPROM, atau Flash ROM.
Ada mikrokontroler yang dapat ditambah ROM eksternal di luar serpih
mikrokontroler. Dalam beberapa mikrokontroler, di samping ROM untuk program
juga digunakan EEPROM untuk menyimpan data.
3. RAM
RAM digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara. Dalam
digunakan lagi sebagai register prosesor, dikatakan register dipetakan sebagai
memori.
4. Timer
Timer (pewaktu) adalah counter (pencacah) yang digunakan untuk
membangkitkan pulsa atau deretan pulsa pada saat-saat tertentu atau dengan
frekuensi tertentu. Pulsa ini digunakan sebagai interupsi internal untuk memulai
atau mengakhiri kegiatan tertentu. Dalam kebanyakan mikrokontroler, pencacah
ini adalah pencacah naik, berbeda dengan pencacah turun yang diterapkan dalam
sistem mikroprosesor.
5. Bandar I/O
Bandar I/O (I/O ports) terdiri atas bandar parallel dan bandar seri yang pada
umumnya mempunyai kemampuan tristate. Pada beberapa mikrokontroler juga
disediakan bandar masukan/keluaran analog. Fungsi bandar ini dalam kebanyakan
dipilih (dikonfigurasi) sebagai masukan atau keluaran parallel/seri atau analog.
Arah aliran data pada bandar, masukan atau keluaran pada umumnya dipilih
melalui register arah (Data Direction Register, disingkat DDR). Bandar-bandar ini
juga dipetakan sebagai memori.
6. Interupsi
Interupsi dapat dibedakan atas interupsi perankat lunak yang dibangkitkan
oleh instruksi interupsi yang ditanamkan dalam program dan interupsi perangkat
keras yang dibangkitkan oleh sinyal perangkat keras yang lebih baik yang berasal
dari sumber internal seperti timer atau sumber eksternal dari bandar seri atau
7. Bus
Bus adalah saluran yang melakukan (membawa) sinyal-sinyal perangkat
keras. Bus dibedakan atas bus data, alamat dan control. Bus data melakukan data
antara register dan memori atau I/O, bus ini bersifat dua arah (bidirectional). Bus
alamat menunjuk nomor alamat memori dari/ke mana data disimpan, bus ini
bersifat satu arah (unidirectional). Bus control melakukan sinyal-sinyal yang
mengendalikan kegiatan sistem termasuk didalamnya sinyal-sinyal pewaktuan dan
interupsi.
Terdapat beberapa produsen mikrokontroler, antara lain Intel dengan
rumpun MCS-51 dan AVR, Motorola dengan rumpun MC68HC, National dengan
runpun COP8, Microchip dengan rumpun PIC, yang masing-masing juga
ditawarkan dalam puluhan tipe, mulai dari yang sederhana sampai dengan yang
sudah kompleks. Mikrokontroler sudah dibuat dalam teknologi RISC (Reduced
Instruction Set Computer), di mana satu intruksi dapat dilaksanakan dalam satu
periode penabuh (clock) dasar.
2.6.1 Mikrokontroler ATMega 8535
Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processors) memiliki
arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16-bits word)
dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock.
Mikrokontroler AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing).
Secara umum AVR dikelompokkan menjadi 4 kelas yaitu, keluarga ATtiny,
2.6.1.1 Arsitektur Mikrokontroler 8535
Mikrokontroler AVR ATMega 8535 memiliki arsitektur, seperti terlihat
pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Blog Diagram Fungsional ATMega8535 Dari Gambar 2.7 dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki bagian
sebagai berikut :
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator anolog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
2.6.1.2 Fitur ATMega 8535
Mikrokontroler AVR ATMega 8535 memiliki fitur sebagai berikut :
1. Sistem mikroprossesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM
sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.
2.6.1.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535
Konfigurasi pin dari mikrokontroler ATMega 8535 sebanyak 40 pin dapat
dilihat pada Gambar 2.8. Pada gambar tersebut dapat dijelaskan secara funsional
konfigurasi pin ATMega 8535 sebagai berikut[5]:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A (PA0-PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B (PB0-PB7) merupakan pin I/O duah arah dan pin fungsi khusus, yaitu
5. Port C (PC0-PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
6. Port D (PD0-PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan refensi ADC.
Gambar 2.8 Konfigurasi Pin ATMega 8535
2.6.1.4 Sistem Minimum ATMega 8535
Skema minimum sistem ATMega 8535 dapat dilihat pada Gambar 2.9
sebagai berikut:
Sumber : L.Wardana, 2006
Gambar 2.9 Skema Minimum Sistem ATMega 8535
2.6.2 Bahasa Pemograman Mikrokontroler
Bahasa pemograman adalah instruksi standar untuk memerintah komputer.
Bahasa pemograman ini merupakan suatu himpunan dari aturan sintaks dan
semantic yang dipakai untuk mendefenisikan program computer[6].
Menurut tingkat kedekatannya dengan mesin komputer, bahasa
pemograman terdiri dari :
1. Bahasa mesin, yaitu memberikan perintah kepada komputer dengan memakai
kode bahasa biner, contohnya 01100101100110. Terkadang untuk
memudahkan penulisan, bahasa biner ini dituliskan dalam bilangan
heksadesimal, seperti : 2A, F5 dan BC. File yang dihasilkan dari penulisan
bahasa mesin berekstensi *.hex.
2. Bahasa tingkat rendah atau dikenal dengan istilah bahasa rakitan (assembly),
singkat (kode mnemonic), contohnya MOV, SUB, CJNE, JMP,LOOP,dsb.
File yang dihasilkan dari penulisan bahasa ini berekstensi *.asm.
3. Bahasa tingkat menengah, yaitu bahasa komputer yang memakai campuran
instruksi dalam kata-kata bahasa manusia dan instruksi yang bersifat
simbolik, contohnya {, }, ?, <<,>>,&&,||, dsb.
4. Bahasa tingkat tinggi, yaitu bahasa komputer yang memakai instruksi berasal
dari unsur kata-kata bahasa manusia, contohnya begin, end, if, for, while, and,
or, dsb.
Sebagian besar bahasa pemograman digolongkan sebagai bahasa tingkat
tinggi, hanya bahasa C yang digolongkan sebagai bahasa tingkat menengah dan
assembly yang merupakan bahasa tingkat rendah. Mikrokontroler juga harus
memerlukan suatu program agar dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
Bahasa pemograman untuk mikrokontroler dapat ditulis dengan berbagai
bahasa, namun harus di kompilasi agar mendapatkan hasil file eksekusi dengan
ekstensi *.hex. File *.hex kemudian di download ke memori program pada
mikrokontroler menggunakan suatu downloader.
2.7 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD 16x2 adalah Liquid Crystal Display dot matrix yang mampu
menampilkan 16x2 karakter atau 16 kolom dan 2 baris. Alat ini membutuhkan
daya yang kecil dan dilengkapi panel LCD dengan tingkat kontras yang cukup
tinggi serta kontroler LCD CMOS yang telah terpasang dalam modul tersebut.
Kontroler ini memiliki ROM/RAM dan display data RAM. Semua fungsi display
dikontrol dengan instruksi khusus. Modul LCD ini juga dapat dengan mudah
Sumber :www.sumeetinstruments.com
Gambar 2.10 LCD 16x2
2.8 CodeVisionAVR
CodeVisionAVR merupakan salah satu software compiler yang khusus
digunakan untuk mikrokontroler keluarga AVR. CodeVisionAVR merupakan
yang terbaik bila dibandingkan dengan compiler yang lain karena beberapa
kelebihan yang dimiliki oleh CodeVisionAVR, antara lain :
1. Menggunakan IDE (Integrated Development Environment).
2. Fasilitas yang disediakan lengkap (mengedit program, meng-compile
program, men-download program) serta tampilannya terlihat menarik dan
mudah dimengerti. Kita dapat mengatur editor sedemikian rupa, sehingga
memudahkan kita dalam penulisan program.
3. Mampu membangkitkan kode program secara otomatis dengan
menggunakan fasilitas CodeVisionAVR.
4. Memiliki fasilitas untuk men-download program langsung dari
CodeVisionAVR dengan menggunakan hardware khusus seperti Atmel
STK500, Kanda System STK200/300 dan beberapa hardware lain yang telah
didefenisikan oleh CodeVisionAVR.
5. Memiliki fasilitas debugger, sehingga dapat menggunakan software compiler
6. Memiliki terminal komunikasi serial yang terintegrasi dalam
CodeVisionAVR, sehingga dapat digunakan untuk membantu pengecekan
program yang telah dibuat, khususnya yang menggunakan fasilitas
komunikasi serial USART.
Salah satu kelebihan dari CodeVisionAVR adalah tersedianya fasilitas
untuk men-download program ke mikrokontroler yang telah terintegrasi, sehingga
demikian CodeVisionAVR ini selain dapat berfungsi sebagai software compiler
