Abstrak—Praktikum kali ini akan berfokus pada perangkat mikrokontroler AVR, yaitu ATMega8535. Percobaan yang dilakukan ialah memprogram AtMega8535 dengan bantuan aplikasi Code Vision AVR Programmer, Khazama AVR programmer, serta Zadig. Pada praktikum ini akan mengetahui berkaitan tentang cara memprogram mikrokontroler AVR, Pengenalan I/O ATMega8535, memahami DataSheet ATMega 8535 dan lain-lain. Bagi seorang teknik elektro setidaknya penting sekali untuk memahami bagaimana pengimplementasi mikrokontroler dan sistem yang bekerja di dalamnya. Pada bidang elektronika, mikrokontroler sering sekali digunakan untuk kendali sistem, kendali mesin, olah data dan lain-lain. Oleh karena itu, penting sekali untuk mempelajari mikrokontroler. Terdapat tiga percobaan dengan masing memiliki 2 tugas, tugas 1 tanpa modifikasi sedangkan tugas dua dengan modifikasi. Percobaan yang dilakukan ialah menghidupkan LED dengan PORT pada mikrokontroler ATMega8535, penggunaan fungsi delay dan penggunaan push button untuk menghidupkan. Dari hasil yang didapatkan menunjukkan hasil berbeda antara percobaan tanpa modifikasi dengan modifikasi. Kesimpulan yang didapatkan ialah mikrokontroler ATMega8535 memiliki datasheet yang menjelaskan konfigurasi komponen Input dan Ouput, dan juga dapat digunakan untuk melakukan percobaan sederhana yaitu menghidupkan LED. Dapat diketahui pula bahwa fuse pada mikrokontroler ATMega8535 dapat diatur atau diprogram untuk mengubah jenis dan besar kristal yang digunakan dengan mengubah setingan fuse bits yaitu CKSEL3.0 dan SUT1.0(Clock Select and Start-up Time).
Kata Kunci— ATMega8535, mikrokontroler, AVR
I. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi digital telah berkontribusi secara penuh dalam menutupi keterbatasan-keterbatasan kehidupan manusia. Dahulu kala, dimana kehidupan masih tidak begitu maju, manusia beraktivitas dengan mengandalkan kemampuan fisik dan alamiahnya, seperti berpergian jarak jauh
berkebun dan bertani dengan cara yang tradisional atau konvensional, dan berbagai hal lainnya. Berbagai aktvitas tersebut dilakukan tanpa melibatkan teknologi digital.
Teknologi digital merupakan suatu inovasi dalam hal teknologi dimana pondasi dan proses kerjanya melibatkan perpindahan secara digital(Bilangan biner, sinyal digital, dan lain-lain), proses matematika atau komputasi yang kompleks, serta keterkaitan antara semua perangkat elektronik yang saling dapat berkomunikasi secara real-time melalui suatu wadah yang disebut jaringan.
Teknologi digital di masa sekarang sangat dekat dengan kehidupan manusia, contohnya ialah smartphone, komputer/laptop, jam digital dan lain-lain. Pada dunia keteknikan atau engineering, khususnya insinyur listrik, mikrokontoler ataupun mikroprosesor sudah bukan menjadi rahasia umum. Mikrokontroler dan mikroprosesor merupakan dua peranti yanbg berbeda, tetapi keduanya dapat saling terkait.
Keduanya merupakan dua komponen IC atau Integrated Circuit dan sering digunakan dalam bidang elektronika, tetapi mikroprosesor hanya memiliki komponen CPU saja di dalamnya sedangkan mikrokontroler terdiri dari komponen CPU, Penyimpanan, I/O, dan komponen tambahan lainnya(periferal). Namun, kedua perangkat ini merupakan salah satu komponen yang membentuk teknologi canggih yamg sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Praktikum kali ini akan berfokus pada perangkat mikrokontroler(AVR), yaitu ATMega8535. Percobaan yang dilakukan ialah memprogram AtMega8535 dengan bantuan aplikasi Code Vision AVR Programmer, Khazama AVR programmer, serta Zadig. Pada praktikum ini akan mengetahui berkaitan tentang cara memprogram mikrokontroler AVR, Pengenalan I/O ATMega8535, memahami DataSheet ATMega 8535 dan lain-lain. Bagi seorang teknik elektro setidaknya penting sekali untuk memahami bagaimana pengimplementasi mikrokontroler dan sistem yang bekerja di dalamnya. Pada bidang elektronika, mikrokontroler sering sekali digunakan untuk kendali sistem, kendali mesin, olah data dan lain-lain.
Oleh karena itu, penting sekali untuk mempelajari mikrokontroler.
Adapun tujuan dari percobaan modul 1 ini adalah:
1. Praktikan memahami datasheet ATMega 8535
Niyo Putra Harapan Tampubolon (122130089)
Nama Asisten Praktikum : Refa Alifah Khairunnisa (121130050) Tanggal Percobaan : 01/03/2024
EL2209_B-8_Praktikum_Rangkaian_Elektrik_II
Laboratorium Teknik Elektro Institut Teknologi Sumatera
MODUL I
I/O DASAR
2. Praktikan mampu membuat aplikasi input dan output pada AVR dengan menggunakan bahasa pemprograman C pada WinAVR
3. Praktikan memahami pengesetan fuse yang berkaitan dengan penggunakan besar dan jenis kristal
II. LANDASAN TEORI Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan suatu perangkat prosesor berukuran mikro dengan beberapa komponen yang tergabung, tersistematik, dan saling terhubung, seperti CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Read Accesible Memory, I/O(Input/Output), Clock dan perangkat- perangkat lainnya, didesain dan dikemas dalan satu chip [1].
Proses Kerja dari mikrokontroler dapat dilihat seperti yang tertera pada gambar di bawah ini.
Gambar1.1. Diagram Blok Mikrokontroler
Sumber: Pengertian Mikrokontroler (Microcontroller) dan Strukturnya (teknikelektronika.com)
Pada penggunaannya, mikrokontroler dapat difungsi sesuai dengan keinginan dan keperluan untuk melakukan tugas atau menyelesaikan suatu permasalahan. Permasalahan yang dapat diselesaikan dengan mikrokontroler cukup luas di berbagai ruang lingkup, baik dalam bidang industri, pertanian, medis, dan berbagai bidang lainnya. Selain dari pengimplementasian yang mudah dan sederhana, mikrokontoler memiliki beberapa keunggulan lain yaitu penguarangan biaya dan ukuran sistem, dapat berkerja sebagai mikrokomputer tanpa harus bergantung pada komponen digital tambahan, penggunaan port untuk I/O yang mudah, pengeoperasian tidak memerlukan waktu yang lama.
Mikrokontroler didesain dengan bentuk yang kecil untuk menekan efisien dan efektifitas biaya, dan juga memiliki komponen-komponen tambahan sehingga dapat digunakan sebagai otak kendali. Sekalipun memiliki keunggulan yang cukup baik, tetapi mikrokontroler ini juga memiliki beberapa kekurangan yaitu memiliki arsitektur yang lebih kompleks, fokus penggunaannya pada perangkat-perangkat mikro, keterbatasan untuk menerima tingkat daya yang tinggi secara langsung.
Gambar1.2. Contoh dari Mikrokontroler
Sumber: Mikrokontroler: Pengertian, Struktur dan Jenis-Jenisnya - Mahir Elektro
ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535 merupakan mikrokontroler CMOS 8 bit berdaya rendah dengan arsitektur RISC.
Mikrokontroler ATMega8535 ini menggunakan basis arsitektur RISC(Reduced Instruction Set Computing) 8 bit [2].
Mikrokontroler ini berjenis mikrokontroler AVR(Alf dan Vegard Risc processor) yang dibuat oleh perusahaan Atmel.
Secara umum mikrokontroler berjenis AVR bisa diklasifikasikan berdasarkan 4 kelas yaitu keluarga ATiny, keluarga AT90Sxx, Keluarga ATMega dan AT89RFxx.
Perbedaan kelas ini didasarkan pada kapasitas memori, periferal, dan fungsinya [3]. Adapun fitur-fitur yang ada pada mikrokontroler ini dapat sebagai berikut:
1. Sistem mikroprosesor 8 Bit yang menggunakan arsitektur RISC dengan kecepatan maksimal 16MHz 2. Kapasitas memori flash yaitu 8 KB, SRAM berjumlah
512 byte dan EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) berjumlah 512 byte
3. ADC Internal dengan fidelitas 10 bit(8 channel) 4. Port komunikasi serial(USART) dengan kecepatan
maksimal 2,5 Mbps
5. Enam pilihan mode sleep untuk penghematan daya listrik
Terdapat banyak fitur-fitur lain pada mikrokontroler ATMega8535 ini yang dapat dilihat pada datasheet ATMega8535. Selain berisikan fitur-fitur, pada datasheet-nya juga menjelaskan banyak hal terkait mikrokontroler ATMega8535 Arsitektur, Konfigurasi Pin, dan lain-lain.
Gambar 1.4. Blok Diagram ATMega8535
Sumber: ATmega8535 | Microchip Technology-ATmega8535(L) - Complete Datasheet
Gambar 1.3. Blok Diagram ATMega8535
Sumber: ATmega8535 | Microchip Technology-ATmega8535(L) - Complete Datasheet
III. METODOLOGI Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini:
1. Kit AVR DT-Combo(ATmega 8535) (1 buah)
2. USBasp (1 buah)
3. Laptop ata PC (1 buah)
4. Kabel penghubung input/output (3 buah) Langkah Kerja
A. PORT B SEBAGAI OUTPUT
1. Tugas A.I
2. Tugas A.II
B. FASILITAS DELAY PADA AVR
1. Tugas B.I
2. Tugas B.II
Siapkan alat dan bahan yang digunakan (starter-kit AVR DT- Combo, USBasp, PC/Laptop)
Buka software yang digunakan (Code Vision AVR dan Khazamma
Programmer)
Install terlebih dahulu driver USBasp di laptop (tanya kepada
asisten)
Hubungkan USBasp pada starter- kit AVR pad port yang disediakan,
kemudian hubungkan ke laptop.
Lakukan panduan praktikum
1
•Buka buku panduan cara membuat proyek baru (new project) pada Code Vision AVR
2
•Ketikkan script code yang ada pada modul pada Code Vision AVR.
1
• Modifikasi programnya sehingga menghasilkan keluaran led (OUTPUT LED DISLAY) sesuai dengan 3 angka terakhir NIM
Siapkan alat dan bahan yang digunakan (starter-kit AVR DT- Combo, USBasp, PC/Laptop)
Buka software yang digunakan (Code Vision AVR dan Khazamma Programmer)
Pastikan Persiapan pada A telah terpenuhi
Pelajari fasilitas delay AVR
1
•Ketikkan script code yang ada pada modul pada Code Vision AVR
2
•Tambahkan library <delay.h>
untuk menggunakan fungsi delay
1
• Modifikasi programnya sehingga menghasilkan keluaran led (OUTPUT LED DISLAY) sesuai dengan 3 angka terakhir NIM
C. PORT B SEBAGAI OUTPUT DAN PORT D SEBAGAI INPUT
1. Tugas C.I
2. Tugas C.II
IV. HASIL DAN ANALISIS PORT B SEBAGAI OUTPUT
1. Tugas A.I DATA PERCOBAAN
Gambar 2.1. Kode Program A.I
Gambar 2.2. Hasil Percobaan A.II ANALISIS
Pada percobaan A.I ini, menguji penggunaan PORT dan DDR untuk menyalakan semua led yang terdapat pada Kit AVR DT-Combo(ATmega 8535). PORT dan DDR yang digunakan adalah PORTB dan DDRB. Pada percobaan ini DDRB akan menentukan pin-pin(B0-B7)pada PORT B sebagai Output sedangkan PORTB akan memerintah semua pin tersebut berlogika 0 atau LOW sehingga hasil yang didapatkan ialah semua LED menyala seperti yang terdapat pada gambar 2.2.
Dari hasil yang didapatkan maka sesuai dengan nilai inisiasi yang terdapat pada datasheet ATMega8535 dimana nilai mula- mula dari PORTB adalah 0x00(B.0 s.d B.7=0). Dari hasil yang didapatkan pada gambar 2.2, maka dapat disebutkan bahwa LED akan menyala secara active-low.
2. Tugas A.II
Gambar 2.3. Kode Program A.II
Pastikan Persiapan pada A telah terpenuhi
Hubungkan PORT B(
ATMega8535) pada PORT OUTPUT(Trainer Board)
Hubungkan PORT D(
ATMega8535) pada PORT INPUT(Trainer Board)
1
•Ketikkan script code yang ada pada modul pada Code Vision AVR
2
•Jalankan program yang sudah diketikan dan lihat hasilnya
1
• Modifikasi programnya sehingga menghasilkan keluaran led (OUTPUT LED DISLAY) sesuai dengan 3 angka terakhir NIM
Gambar 2.4. Hasil Percobaan A.II ANALISIS
Pada percobaan A.II ini merupakan modifikasi dari program pertama untuk menguji penggunaan PORT dan DDR untuk menyalakan semua led yang terdapat pada Kit AVR DT- Combo(ATmega 8535). PORT dan DDR yang digunakan tetap sama yaitu PORTB dan DDRB. Pada percobaan ini DDRB yang terdapat pada program Code Vision AVR diubah angkanya menjadi “DDRB=0x57”, angka “57” ini merupakan representasi heksadesimal dari angka desimal “87”. Dengan modifikasi seperti ini konfigurasi nilai bit beberapa pin PORTB akan berubah dari yang pertama 11111111 menjadi 01010111 artinya ada beberapa pin yang akan berperan sebagai input dan lain sebagai output. Pin yang menjadi output adalah PinB.0;
B.1; B.2; B.4; dan B.6, sedangkan PinB.3; B.5; dan B.7 akan menjadi input. Akibatnya pin output yaitu PinB.0; B.1; B.2;
B.4; dan B.6 akan menyalakan LED sedangkan Pin input yaitu B.3; B.5; dan B.7 akan tidak dapat menyalakan LED.
FASILITAS DELAY PADA AVR
1. Tugas B.I DATA PERCOBAAN
Gambar 2.5. Kode Program B.I
Gambar 2.6. Hasil Percobaan B.I ANALISIS
Pada percobaan B.I tidak hanya mengatur DDR dan PORT agar dapat digunakan, tetapi juga menambahkan fungsi delay yang dapat dilihat gambar 2.5, dimana pada program ditambahkan library “#include <delay.h>”. Penambahan fungsi delay adalah untuk digunakan supaya dapat menghasilkan kelauran nyala LED yang nyala-hidup terus-menerus dengan delay yaitu selama 0,5 s menyala dan padam selama 0,5 s.
Pada program dapat dilihat semua pin pada PORT B diatur sebagai Output dengan nilai logika “1” atau high untuk semua pin PORT B, artinya inisiasi atau kondisi awal dari LED adalah padam. Kemudian program dijalankan maka semua LED menyala(0,5 detik)kemudian padam(0,5 detik) dan berulang secara terus-menerus menghasilkan Blinking LED.
2. Tugas B.II
Gambar 2.7. Kode Program B.II
Gambar 2.8. Hasil Percobaan B.II ANALISIS
Pada percobaan B.II merupakan modifikasi, dimana seperti yang terlihat pada gambar 2.7. Program Code Vision diatur “DDRB=0xFF” menjadi “DDRB=0x57”, kemudian dijalankan. Hasil dari LED akan sama seperti pada percobaan tugas A.II tetapi sekarang LED menyala-padam secara terus menerus dan tidak semuanya yang menyala hanya setiap pin yang dijadikan output saja yang menyala yaitu PinB.0; B.1;
B.2; B.4; dan B.6, sedangkan PinB.3; B.5; dan B.7 akan menjadi input atau tidak menyala atau blink.
PORT B SEBAGAI OUTPUT DAN PORT D SEBAGAI INPUT
1. Tugas C.I DATA PERCOBAAN
Gambar 2.9. Kode Program C.I
Gambar 2.10. Hasil Percobaan C.I ANALISIS
Penggunaan komponen push button digunakan pada percobaan C.I, dimana semua push button ditetapkan sebagai inputan untuk menghidupkan setiap LED yang ditetapkan sebagai output. Pada program code vision seperti yang terlihat pada gambar 2.9, dideklarasikan dua port yaitu PORTB sebagai output dengan “DDRB=0xFF” dan PORTD sebagai input dengan “DDRB=0x00”. Selain itu inisiasi nilai bit pada semua pin B adalah high atau berlogika “1” maka semua LED mula- mula dalam kondisi padam. Untuk PORTD semua nilai bitnya pada setiap pin D akan diinisasikan bernilai logika “1” atau
“high”.
Ketika program dijalankan maka terjadi kondisi mula- mula yaitu semua led padam, tetapi ketika misalkan push button B.0 ditekan maka akan menghasil nilai logika “0” atau low, dikarenakan fungsi programnya adalah “PORTB=PIND” maka nilai logika pinB.0 yang semula adalah “1” atau high akan berubah menjadi “0” atau low sehingga LED pertama menyala.
Dengan proses yang sama, jika semua push button ditekan maka semua LED akan menyala seperti yang terlihat pada gambar 2.10.
2. Tugas C.II
Gambar 2.11. Kode Program C.II
Gambar 2.12. Hasil Percobaan C.II ANALISIS
Pada percobaan C.II merupakan modifikasi dari percobaan C.I, hasil percobaan dapat ditunjukan seperti yang terlihat pada gambar 2.12. Pada hasil percobaan tersebut seharusnya LED yang menyala ketika setiap push-button ditekan adalah LED pertama, kedua, ketiga, kelima dan ketujuh. Namun, pada gambar 2.12 tunjukan hanya satu LED saja yang menyala hal ini dikarenakan terjadi pertukaran data hasil percobaan. Dimana data yang ditampilkan adalah data kelompok B-7 yang menggunakan modifikasi angka atau I/O
“DDRB” yang berbeda sehingga menghasilkan susunan nyala LED yang tidak sesuai. Seharusnya susunan LED menyala adalah seperti pada gambar 2.8 dan gambar 2.4.
V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Adapun hal-hal dapat disimpulkan dari praktikum yang telah dilaksanakan yaitu:
1. Dapat diketahui bahwa setiap jenis atau merek mikrokontroler AVR memiliki fitur-fitur yang berbeda- beda. Pada mikrokontroler ATMega8535 memiliki datasheet yang berisikan penjelasan fitur, arsitektur, blok diagram, konfigurasi pin, dan lain-lain secara lengkap dan detail.
2. Penggunaan komponen Input dan Ouput pada mikrokontroler ATMega8535 dapat digunakan untuk melakukan percobaan sederhana yaitu menghidupkan LED dengan bantuan aplikasi tambahan yaitu Code Vision AVR, Khazama AVR Programmer, dan Zadig.
3. Dapat diketahui pula bahwa fuse pada mikrokontroler ATMega8535 dapat diatur atau diprogram untuk mengubah jenis dan besar kristal yang akan digunakan dengan mengubah setingan fuse bits yaitu CKSEL3.0 dan SUT1.0(Clock Select and Start-up Time).
Saran
Dalam melaksanakan praktikum sebaiknya sebelum melakukan praktikum para praktikan mempelajari terlebih dahulu aplikasi-aplikasi atau software-software yang digunakan, supaya tidak terlalu terhambat karena masih kebingunan dalam menggunakan CV AVR Programmer. Selain itu, praktikan juga dapat melakukan uji coba dengan simulasi baik dengan aplikasi proteus 8 atau berbagai aplikasi lain yang mumpuni.
VI. REFERENSI
[1] A. Winoto, Mikrokontroler, Bandung: INFORMATIKA, 2010.
[2] Sofya, S. N. Asia dan I. Rusman, “PERANCANGAN PROTOTYPE SIMULASI MEDIA INFORMASI DIGITAL BERBASIS KOMPUTER MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535,” Jurnal Sains Komputer dan Teknologi Informasi, vol. 6, no. 1, pp.
36-41, 2023.
[3] J. Manihuruk, S.T., M. T dan D. R. Siburian, “Rekayasa Sistem Pengendalian Temperatur Ruangan Berbasis Mikrokontroler Atmega8535,” Electric Power, Telecommunications & Control System - ELPOTECS Jurnal , vol. 5, no. 1, pp. 20-27, 2021.
Niyo Putra Harapan Tampubolon lahir di Nanga Sayan, 1 April 2004 merupakan anak kedua dari 4 bersaudara. Ia sendiri telah menempuh pendidikan sekolah selama 15 tahun, yaitu di sekolah dasar atau SD swasta Immanuel, lalu sekolah menengah pertama atau SMP di SMPN 1 Nanga Pinoh dan yang paling terakhir yaitu sekolah menengah atas di SMA Swasta Katolik Tri Sakti Medan. Selama pendidikan di sekolah ia berusaha untuk rajin dan tekun mengikuti pembelajaran di dalam kelas dan di luar kelas, pembelajaran favoritnya ialah IPA, khususnya Fisika
Kini, ia terdaftar sebagai seorang mahasiswa aktif di kampus Institut Teknologi Sumatera angkatan 2022 yaitu sebagai mahasiwa tingkat 2, semester 4 jurusan Teknik Elektro.
Untuk saat ini, ia mengikuti Unit Kegiatan Mahasiswa/UKM yaitu UROTERA(Unit Robotika Institut Teknologi Sumatera) dan tergolong sebagai anggota aktif di sana. Ada pula beberapa kepanitian dan pengabdian masyarakat yang telah ia ikuti di semester-semester lalu, yaitu staff pendanaan pada agenda First Gathering 2023, staff divisi Diakonia Departemen Pelayanan Khusus dari UKM PMK ITERA periode 2023/2024, Volunteer kegiatan Abdimas HME ITERA 2023, dan juga Volunter HME Mengajar 2023. Ia juga pernah mengikuti kegiatan perlombaan tingkat nasional yaitu Kontes Robot Indonesia(KRI) sebagai delegasi dari UKM UROTERA terdaftar sebagai divisi KRBAI(Kontes Robot Bawah Air) dengan nama tim”SalemRobo”.
