microprosesor dan microcontroler: 2017

Mikrokontroller ATMEGA 128 merupakan mikrokontroller keluarga AVR yang mempunyai kapasitas flash memori 128KB. AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan ATEMEL inc, berdasarkan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Secara umum, AVR dapat terbagi menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga AT-Mega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, bisa dikatakan hampir sama. Semua jenis AVR dilengkapi dengan flash memori sebagai memori program. Kapasitas dari flash memori ini berbeda antara chip yang satu dengan chip yang lain. Tergantung dari jenis IC yang digunakan. Untuk flash memori yang paling kecil adalah 1 kbytes (ATtiny11, ATtiny12, dan ATtiny15) dan paling besar adalah 128 kbytes (AT-Mega128). Berikut ini adalah spesifikasi Mikrokontroler AVR ATMega-128 dan konfigurasi pin ATMEGA 128.

1. Saluran I/O sebanyak 56 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D, Port E, Port F dan Port G.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. 2 buah Timer/Counter 8 bit dan 2 buah Timer/Counter 16 bit.
4. Dua buah PWM 8 bit.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. Internal SRAM sebesar 4 kbyte.
7. Memori flash sebesar 128 kBytes.
8. Interupsi Eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 4 kbyte.
11. Real time counter.
12. 2 buah Port USART untuk komunikasi serial.
13. Enam kanal PWM.
14. Tegangan operasi sekitar 4,5 V sampai dengan 5,5V

b. LED

LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

c. Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

d. Keypad

Penyusun tombol pada keypad dapat dibuat dari bermacam-macam bahan/komponen, seperti switch metal, switch karbon, dan resistif/kapasitif (touch panel). Penggunaan bahan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan akan sensifitas, aksi penekanan, dan kebutuhan akan suatu tombol khusus. Bahan switch metal pada keypad digunakan untuk kebutuhan keypad atau tombol-tombol dengan arus yang besar. Keypad dengan bahan carbon dipakai untuk kebutuhan tombol-tombol dengan arus kecil. Biasanya itu digunakan untuk alat-alat digital yang hanya memilikitegangan 0 dan 5v. Penerapan bahan banyak kita jumpai seperti pada keypad remot tv, remot ac, joy stick, serta masih banyak lainnya.

4. Prosedur Percobaan [kembali]

1. Pastikan semua supply dalam keadaan off
2. Hubungkan jumper seperti rangkaian dibawah
3. Buatlah listing program yang telah ada pada modul
4. periksakan rangkaian kepada asisten yang mengawas
5. Hidupkan semua supply
6. Upload program dari laptop ke modul
7. Tekan tombol Reset
8. Amati percobaan, jika tidak sesuai perbaiki rangkaian atau program
9. Jika sesuai, maka selesai dan demokan pada asisten yang mengawas
10.Jelaskan prinsip kerja + program dan hubungan keduanya kepada asisten
11.Demokan ke pembimbing praktikum
12.Matikan supply

5. Hardware [kembali]

6. Rangkaian Simulasi [kembali]

Pada rangkaian ini keypad didesain untuk dapat menghidupkan LED dan buzzer melalui mikroprosesor ATMega 128. Pada percobaan kali ini akan disimulasikan dalam 3 kondisi. Pertama, jika tombol 1 pada keypad ditekan maka LED mati dan buzzer akan hidup. Kemudian jika tombol 2 pada keypad ditekan maka LED hidup dan buzzer mati.Dan jika tombol 3 pada keypad ditekan maka LED dan buzzer akan aktif secara bersamaan.

7.Flowchart [kembali]

8. Listing Program [kembali]

#include <mega128.h> //deklarasi penggunaan ATMega 128

#include <delay.h> //deklarasi penggunaan fungsi delay

unsigned char key;

unsigned char keypad() //deklarasi keypad

{

PORTD=0b11111100; //deklarasi tombol pada keypad

if(PIND.5==0) return ('1');

if(PIND.6==0) return ('2');

if(PIND.7==0) return ('3');

PORTD=0b11111010; //deklarasi tombol pada keypad

if(PIND.5==0) return ('4');

if(PIND.6==0) return ('5');

if(PIND.7==0) return ('6');

PORTD=0b11110110; //deklarasi tombol pada keypad

if(PIND.5==0) return ('7');

if(PIND.6==0) return ('8');

if(PIND.7==0) return ('9');

PORTD=0b11101110; //deklarasi tombol pada keypad

if(PIND.5==0) return ('*');

if(PIND.6==0) return ('0');

if(PIND.7==0) return ('#');

}

void main(void) //fungsi utama

{

PORTD=0x00;DDRD=0x00; //deklarasi input

PORTA=0x00;DDRA=0xff; //deklarasi output

PORTB=0x00;DDRB=0xff; //deklarasi output

while(1) //fungsi while

{

key=keypad(); //inisialisasi keypad

if (key==1) //kondisi jika tombol 1 keypad ditekan

{

PORTA=0x00; //LED off

PORTB=0x01; //buzzer on

delay_ms(1000); //waktu delay (1 s)

}

if (key==2) //kondisi jika tombol 1 keypad ditekan

{

PORTA=0x01; //LED on

PORTB=0x00; //buzzer off

delay_ms(1000); //waktu delay (1 s)

}

if (key==3) //kondisi jika tombol 1 keypad ditekan

{

PORTA=0x01; //LED on

PORTB=0x01; //buzzer off

delay_ms(1000); //waktu delay (1 s)

}

9. Video Simulasi [kembali]

10. Download Link [kembali]

http://www.mediafire.com/file/nz0uecmp5od822h/modul1.rar

MODUL II: MIKROKONTROLLER ARDUINO 2560

MODUL II

MIKROKONTROLLER ARDUINO 2560

DAFTAR ISI

4. Rangkaian Simulasi

1. Tujuan [kembali]

a. Merangkai dan menguji aplikasi output pada mikrokontroller Arduino

b. Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller Arduino c. Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroller Arduino

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Module Arduino
b. LCD
c. LED
d. Keypad

3. Dasar Teori [kembali]

a. Arduino 2560
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan pada prkatikum ini adalah arduino mega yang menggunakan chip AVR ATmega 2560 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C. Sehingga Arduino bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protocol yang berbeda-beda. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga lebih mudah dalam memprogramnya. Dalam memprogram arduino, kita bisa menggunakan serial komunikasi agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun aplikasi lain.

Beberapa fitur dari Arduino Mega 2560 ini adalah :

Microcontroller ATmega2560

Operating Voltage 5V

Input Voltage (recommended) 7-12V

Input Voltage (limits) 6-20V

Digital I/O Pins 54 (of which 15 provide PWM output)

Analog Input Pins 16

DC Current per I/O Pin 20 mA

DC Current for 3.3V Pin 50 mA

Flash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloader

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Clock Speed 16 MHz

BAGIAN-BAGIAN DARI ARDUINO MEGA 2560

Soket USB

Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.Input / Output Digital

Input/Output Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Pada Arduino Mega terdapat 53 I/O Digital dimana 16 diantaranya dapat dijadikan sebagai output PWM

Input Analog

Input Analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dsb. Terdapat 16 input analog pada arduino mega 2560.

Pin POWER

Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini terdapat juga pin Vin dan Reset.Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada Arduino tanpa melalui tegangan USB atau adaptor.

Tombol RESET

Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melaui tombol atau rangkaian eksternal.

Jack Baterai/Adaptor

Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.

b. LCD

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :

DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.

CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.

CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM

c. LED
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

d. Keypad
Keypad berarti Sebuah keyboard miniatur atau set tombol untuk operasi portabel perangkat elektronik, telepon, atau peralatan lainnya. Keypad merupakan sebuah rangkaian tombol yang tersusun atau dapat disebut "pad" yang biasanya terdiri dari huruf alfabet (A—Z) untuk mengetikkan kalimat, juga terdapat angka serta simbol-simbol khusus lainnya. Keypad yang tersusun dari angka-angka biasanya disebut sebagai numeric keypad. Keypad juga banyak dijumpai pada alphanumeric keyboard dan alat lainnya seperti kalkulator, telepon, kunci kombinasi, serta kunci pintu digital, di mana diperlukannya nomor untuk dimasukkan.

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

Prinsip Kerja:
Keypad akan berperan sebagai Input yang outputnya nanti akan ditampilkan pada LCD dan LED. Pada percobaan kali ini, jika kita menekan tombol 2 pada keypad, maka LED akan hidup dan LCD menampilkan kondisi percobaan dan nama kelompok praktikan.

5. Flowchart [kembali]

6. Listing Program [kembali]

#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);
const int inPin = 0;

const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 3;
char keys[ROWS][COLS] = {
{'1','2','3'},
{'4','5','6'},
{'7','8','9'},
{'*','0','#'}
};

byte rowPins[ROWS] = { 0, 13, 12, 11 };
byte colPins[COLS] = { 10, 9, 8 };

Keypad kpd = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

void setup()
{
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16,2);
lcd.setCursor(0,0);

pinMode(14, OUTPUT);
}

void loop()
{
char key = kpd.getKey();

if (key == '2')
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,2);
lcd.print('Keypad: Kondisi 2');
lcd.setCursor(1,2);
lcd.print('Kelompok 6');

digitalWrite(14, HIGH);
}
else
{
lcd.clear();
digitalWrite(14, LOW);
}
}

7. Video Simulasi [kembali]

8. Link Download [kembali]

http://www.mediafire.com/file/h2f8e1f44wkm4k4/modul2.rar

MODUL IV: Mikrokontroller PIC 16F877A

Modul IV

Mikrokontroller PIC 16F877A

DAFTAR ISI

4. Rangkaian Simulasi

1. Tujuan [kembali]

a. Merangkai dan menguji output pada mikrokontroller PIC 16F877A

b. Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller PIC 16F877A

c. Merangkai dan menguji aplikasi I/O pada mikrokontroller PIC 16F877A

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Module PIC 16F877A

b. LED

c. Sensor LM35

3. Dasar Teori [kembali]

a. PIC 16F877A

Mikrokontroler PIC16F877A merupakan salah satu mikrokontroler dari keluarga PICmicro yang popular digunakan sekarang ini, mulai dari pemula hingga para profesional. Hal tersebut karena PIC16F877A sangat praktis dan menggunakan teknologi FLASH memori sehingga dapat di program-hapus hingga seribu kali. Keunggulan mikrokontroler jenis RISC ini dibanding dengan mikrokontroler 8-bit lain dikelasnya terutama terletak pada kecepatan dan kompresi kodenya. Selain itu, PIC116F877A juga tergolong praktis dan ringkas karena memiliki kemasan 40 pin dengan 33 jalur I/O.

Anggota keluarga PICmicro buatan Microchip Inc. cukup banyak. Ada yang menggunakan FLASH memori dan ada pula yang jenis OTP (One Time Programmable). Mikrontroler dari keluarga PICmicro yang popular, antara lain PIC2C08, PIC16C54, PIC16F84. Agar lebih mengenal PIC16F877A, berikut ini diberikan fitur-fitur penting yang terdapat pada PIC16F877A.

b. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

c. LM35

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi.

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

Pada rangkaian ini terdapat LM35 dan LED (merah, kuning, hijau) yang terhubung dengan PIC. Cara kerjanya yaitu jika suhu yang terbaca pada LM35 adalah 21 derajat, maka LED hijau akan berkedip/blinking.

5. Flowchart [kembali]

6. Listing Program [kembali]

void main()

{

ADCON0.ADCS0=0;

ADCON0.ADCS1=1;

ADCON1.ADCS2=1;

ADCON0.CHS0=0;

ADCON0.CHS1=0;

ADCON0.CHS2=0;

ADCON0.ADON=1;

ADCON1.ADFM=1;

ADCON1.PCFG0=0;

ADCON1.PCFG1=0;

ADCON1.PCFG2=0;

ADCON1.PCFG3=0;

TRISB = 0;

do {

t = ADC_Read(0);

t = t * 0.4887;

a = t%10;

lcd[2] = a + '0';

t = t/10;

a = t%10;

lcd[1] = a + '0';

t = t/10;

a = t%10;

LATB = 0x00;

LATB = 0xFF;

Delay_ms(100);

}

while (1);

}

7. Video Simulasi [kembali]

8. Link Download [kembali]

https://www.mediafire.com/file/fx5y5sfz32yp1l1/modul4.rar