Laporan Mikrokontroler
-
Upload
isamahfudi -
Category
Documents
-
view
142 -
download
3
Transcript of Laporan Mikrokontroler
LAPORAN
MIKROKONTROLER
“SISTEM PARKIR 3 ”
OLEH :
ISA MAHFUDI
NIM. 1141160018
D4-2A JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL
POLITEKNIK NEGERI MALANGJalan Soekarno-Hatta No. 9, PO Box04, Malang-65141
Tel. (0341) 404424, 404425, Fax. (0341) 404420
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
Pada praktikum ini bertujuan :
(1) Dapat memogram mikrokontroler dengan menggunakan aplikasi AVR
(2) Dapat menjalankan aplikasi Proteus dan AVR
(3) Dapat membuat program dengan Bahasa C
1.2 Teori Dasar
1.2.1 Mikrokontroler Atmega 16
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu chip.
Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau
berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port
masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu,
ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial
komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu
mikrokontroler AVR. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan
menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya
yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya
Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16
terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan
register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali
lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam
chip yang sama dengen prosesornya (in chip).
Arsitektur ATMega16
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori
program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga
pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent),
adapun blog diagram arsitektur ATMega16. Secara garis besar mikrokontroler
ATMega16 terdiri dari :
1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM
1Kbyte
3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. User interupsi internal dan eksternal
6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial
7. Fitur Peripheral
Gambar 1 Blok Diagram ATMega 16
Konfigurasi Pin ATMega16
Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40.
Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 Pin untuk masing-masing
Port A, Port B, Port C, dan Port D.
Gambar 2. Konfigurasi PIN pada Atmega 16
Deskripsi Mikrokontroler ATMega16
• VCC (Power Supply) dan GND(Ground)
• Port A (PA7..PA0)
Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Port A juga
sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin
Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing
bit). Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya
sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input
dan secara eksternal ditarik rendah, pin–pin akan memungkinkan arus sumber jika
resistor internal pull-up diaktifkan. Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi
reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
• Port B (PB7..PB0)
Pin B adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Pin B output buffer mempunyai karakteristik
gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai
input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-
up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,
sekalipun waktu habis.
• Port C (PC7..PC0)
Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik
gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai
input, pin C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-
up diaktifkan. pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,
sekalipun waktu habis.
• Port D (PD7..PD0)
Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik
gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai
input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-
up diaktifkan. Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,
sekalipun waktu habis.
• RESET (Reset input)
• XTAL1 (Input Oscillator)
• XTAL2 (Output Oscillator)
• AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D
• AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D
Peta Memori ATMega16
Memori Program Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama,
yaitu memori data dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori
EEPROM untuk menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System
Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16
semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16
bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan
aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai
yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor.
1.2.2 LED
LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan komponen yang
dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah
dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa
elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi
panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya.
Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah
gallium, arsenic dan phosphorus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna
cahaya yang berbeda pula.
Gambar 3. Simbol LED
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada adalah warna merah,
kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna
bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih
LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi
daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang
persegi empat, bulat dan lonjong.
LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran seperti
misalnya gallium arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida (GaP), dan gallium
aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu kalau diberi panjaran maju,
pertemuannya mengeluarkan cahaya dan warna cahaya bergantung pada jenis dan
kadar material pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus maju
yang mengalirinya. Dalam kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah
adalah 1,6 sampai 2,2 volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan
tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt, LED
kuning 5 volt, LED hijau 5 volt.
LED mengkonsumsi arus sangat kecil, awet dan kecil bentuknya (tidak
makan tempat), selain itu terdapat keistimewaan tersendiri dari LED itu sendiri yaitu
dapat memancarkan cahaya serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali
yang memang sengaja dibuat seperti itu).
Cara pengoperasian LED yaitu :
Gambar 4. Pengoperasian LED
Selalu diperlukan perlawanan deretan R bagi LED guna membatasi kuat arus dan
dalam arus bolak balik harus ditambahkan dioda penyearah.
Pada umumnya LED mempunyai tegangan jatuh antara 1,5 Volt sampai 3
Volt dan membutuhkan arus 15 mA sampai 100 mA tergantung dari karakteristik
masing - masing LED. Karakteristik panjang gelombang versus intensitas cahaya
yang dihasilkan led dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 5. Karakteristik panjang gelombang vs intensitas cahaya yang dihasilkan LED
1.2.3 Switch (Saklar)
Saklar adalah sebuah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain
untuk jaringan listrik arus kuat, saklar yang berbentuk kecil juga dipakai untuk alat
komponen elektronika arus lemah. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah
logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah
sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material
kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau
logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak
bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus
disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. pada dasarnya tombol bisa
diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena bisa dijadikan sebagai pedoman pada
mikrokontroller untuk pengaturan alat dalam pengontrolan.
Gambar 6 Bentuk fisik Saklar
Gambar 7. simbol Saklar
1.2.4 Input Aktif Rendah dan aktif tinggi
(1) Input Aktif Tinggi
Input dikatakan aktif tinggi bila pada saat saklar belum diaktifkan atau ditekan
(belum di beri logika 1), tidak memberikan pengaruh apa atau masih tetap mati,
akan memberi pengaruh bila saklar sudah diaktifkan atau ditekan (sudah diberi
logika 1). Pengartian aktif tinggi dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Sebelum ditekan Sesudah ditekan
0 atau Gnd 5 V
Keadaan Mati atau
berlogika 0
Keadaan menyala
atau berlogika 1
Gambar 8. Logika rangkaian input aktif tinggi
(2) Input Aktif Rendah
Input dikatakan aktif rendah bila pada saat saklar belum diaktifkan atau ditekan
(belum di beri logika 1), memberikan pengaruh atau menyala, tidak memberi
pengaruh bila saklar sudah diaktifkan atau ditekan (sudah diberi logika 1).
Pengartian aktif rendah dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Gambar 9. Logika rangkaian input aktif rendah
1.2.5 Output Aktif rendah dan Output aktif tinggi
Output aktif rendah
Dikatakan output aktif rendah adalah dimana dari output Atmega dihubungkan ke
Vcc atau 5 Volt.
Gambar 10. skema output aktif rendah
Output akif tinggi
Output dikatakan aktif tinggi dimana dari output ATmega dihubungkan ke ground
atau 0 Volt.
Sebelum ditekan Sesudah ditekan
5 V 0 atau Gnd
Keadaan menyala
atau berlogika 1
Keadaan Mati atau
berlogika 0
Gambar .11 skema output aktif tinggi
1.3 Alat
Adapn alat atau komponen yang digunakan pada simulasi adalah
(1) Ic Atmega 16 : 1buah
(2) led warna biru : 1 buah
(3) led warna kuning : 1 buah
(4) led warna merah : 1 buah
(5) led warna hijau : 2 buah
(6) resistor 10 k ohm : 2 buah
(7) saklar : 2 buah
(8) Catu daya DC +5V : 1 buah
1.4 Skema Blog Rangkaian
Gambar 12. Skema blog rangkaian
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Prosedur Percobaan
Adapun prosedur percobaan ini adalah
(1) Merangkai semua komponen seperti skema blog rangkaian dengan aplikasi proteus,
menghubungkan saklar pertama pada PINA.0 dan saklar kedua pada PINA.1.
PORTC.0sampai dengan PORTC.3 dhibungkan dengan LED.i
Gambar 13. Skema blog rangkaian
(2) Membuat program di aplikasi code vision AVR.
(3) Program yang dibuat dihubungkan dengan program simulasi proteus dengan
menginputkan file “.hex” nya
(4) Mengamati hasil percobaan tersebut
2.2 Hasil Percobaan
2.2.1 Algoritma
(1) Deklarasi
tombol1
tombol2
jumo
(2) Inisialisasi
PORTA = INPUT
PORTC = OUTPUT
jumo=0
(3) Proses
tombol1 adalah PINA0
Jika tombol1 = 0, maka jumo ditambah 1 sampai batas 50. beri waktu jeda
penambahan 50 ms.
tombol2 adalah PINA1
jika tombol2 = 0, maka jumo dikurangi 1 sampai bernilai 0, beri waktu jeda
pengurangan 50 ms.
jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 10, maka PORTC.0 menyala bila tidak
PORTC.0 mati
Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 20, maka PORTC.1 menyala bila tidak
PORTC.1 mati
Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 30, maka PORTC.2 menyala bila tidak
PORTC.2 mati
Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 40, maka PORTC.3 menyala bila tidak
PORTC.3 mati2.2.2 Program
2.2.2 Program
#include <mega16.h>#include <delay.h>unsigned char tombol1,tombol2,jumo;void main(void){PORTA=0x00;DDRA=0x00;PORTB=0x00;DDRB=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;
jumo=0;while (1) { tombol1=PINA.0; tombol2=PINA.1; if(tombol1==0) {jumo=jumo+1; delay_ms(50); if(jumo>50){jumo=50;} } if(tombol2==0) {jumo=jumo-1; delay_ms(50); if(jumo<0){jumo=0;} } if(jumo>10){PORTC.0=0;}else{PORTC.0=1;} if(jumo>20){PORTC.1=0;}else{PORTC.1=1;} if(jumo>30){PORTC.2=0;}else{PORTC.2=1;} if(jumo>40){PORTC.3=0;}else{PORTC.3=1;} };}
2.2.3 Flowchart
2.2.4 Simulasi
(1) Tampilan pada saat semua saklar belum dtekan
(2) Tampilan saklar 1 ditekan, mulai proses perhitungan dan led satu persatu menyala
Gambar (a). Perhitungan sudah mencapai melebihi 10
Gambar (b). Perhitungan sudah mencapai melebihi 20
Gambar (c). Perhitungan sudah mencapai melebihi 30
Gambar (d). Perhitungan sudah mencapai melebihi 40
(3) Tampilan saklar 2 ditekan, mulai proses pengurangan dan led satu persatu mati
Gambar (a) Proses pengurang, yang nilainya dibawah 40
Gambar (b) Proses pengurang, yang nilainya dibawah 10
BAB III
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan pada percobaan ini adalah
Ketika saklar 1 (PINA.0) ditekan maka, mulai proses perhitungan dengan penambahan 1.
Bila perhitungan sudah melebihi dari 10 maka led di PC.0 menyala, bila perhitungan sudah
melebihi dari 20 maka led PC.1 menyala, bila perhitungan sudah melebihi dari 30 maka led
PC.2 menyala dan bila perhitungan sudah melebihi dari nilai 40 maka led di PC.3 menyala.
Saklar 2 (PINA.1) untuk mengurangi nilai mobil yang masuk. Bila ditekan maka mulai lah
proses perhitungan dengan pengurangan 1. Bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari
40 maka led PC.3 akan mati, bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari 30 maka led
PC.2 akan mati, bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari 20 maka led di PC.1 mati
dan bila pengurangan sudah lebih dari 10 maka led PC.0 mati.