bab ii landasan teori - storage.jak-stik.ac.idstorage.jak-stik.ac.id/students/paper/penulisan...
TRANSCRIPT
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Konsep Dasar Sistem
Terdapat dua kelompok pendekatan di dalam mendefinisikan sebuah sistem,
yaitu :
1. Pendekatan Prosedural
Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling
berhubungan , berkumpul, bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan
atau untuk menyelesaikan suatu sasaran tertentu.
Pendekatan sistem ini lebih menekankan pada urut-urutan operasi di
dalam sistem. Prosedur didefinisikan adalah suatu urut-urutan operasi klerikal
(tuli-menulis).
2. Pendekatan secara elemen atau komponen.
Sistem adalah kumpulan dari elemen - elemen yang berinteraksi untuk
mencapai suatu tujuan tertentu. (Jogianto, 1992, h : 1).
Sebelum membuat atau merancang suatu sistem ada baiknya kita membahas s
dahulu pengertian sistem secara umum . Sistem adalah kumpulan elemen-elemen
yang saling berkaitan dan bertanggung jawab memproses masukan (input) sehingga
menghasilkan keluaran (output) yang berguna untuk tujuan tertentu. Model umum
sebuah sistem terdiri dari masukan, penglahan dan keluaran, model ini tentu sangat
sederhana karena sebuah sistem mungkin saja memiliki beberapa masukan atau
keluaran.
6
Gambar 2.1 Model Sistem secara umum
2.1.1 Elemen – elemen Sistem
Elemen-elemen yang terdapat pada sebuah sistem adalah ;
a. Tujuan, merupakan tujuan dari sistem tersebut.
b. Batasan, merupakan batasan yang ada dalam mencapai sebuah tujuan dari
Sistem
c. Input, merupakan bagian sistem yang bertugas untuk menerima data masukan
d. Kontrol, merupakan pengawas dari pelaksanaan pencapaian tujuan sistem.
e. Proses, merupakan bagian sistem yang mengolah (memproses) masukan data
menjadi informasi (output).
f. Output, merupakan keluaran atau tujuan akhir dari sistem.
g. Umpan balik, dapat berupa perbaikan, pemeliharaan dan lain-lain.
2.1.2 Tahap-tahap Pembuatan Sistem
Untuk membuat sebuah sistem dapat dibuat tahapan-tahapan sebagai berikut ;
a. Perencanaan, Dalam tahap ini, dikumpulkan dahulu informasi tentang
permasalahan serta persyaratannya, kemudian menentukan kriteria dan
pembatasan, pemecahan serta memberikan bagaimana jalan keluarnya.
b. Analisis, Pada tahap ini dilakukan pengujian alternatif pemecahan berdasarkan
kriteria dan pembatasan.
c. Desain, Tahap ini dapat dikatakan sebagai hasil dari sistem baru dan berguna ,
dan belum ada sebelumnya.
d. Pelaksanaan, Tahap ini sistem yang telah dibentuk kemudian dioperasikan.
MASUKAN
(Input)
KELUARAN
(Output)
PENGOLAHAN
(Proses)
7
e. Perawatan, Pada tahap ini merupakan tahapan yang melakukan perawatan dan
pemeliharaan sistem.
2.1.3 Diagram Alur (Flow Chart)
Diagram alur (flow chart) adalah sebuah sistem diagram yang menggunakan
sejumlah bentuk-bentuk simbol untuk menggambarkan bagaimana data mengalir
melalui suatu proses yang saling berkaitan. (Jogianto, 1992, h :2).
Simbol-simbol yang pada diagram alur (flow chart) diantaranya di tunjukkan
seperti dalam tabel berikut ;
Tabel 2.1 Simbol-simbol Diagram Alur
Simbol Nama Fungsi
Start Memulai suatu proses.
Proses Menyatakan operasi yang dilakukan
oleh sebuah sistem.
Input / Output Menunjukkan data memasuki sistem
atau dihasilkan oleh sistem
Keputusan Menentukan keputusan dan solusi yang
di ambil oleh sistem .
Dokumen Menujukkan masukan atau keluaran
berupa dokumen atau laporan tercetak.
Penghubung Menyatakan titik temu aliran algoritma
dalam diagram alur.
End Menunjukkan proses telah selesai.
2.2 Saklar
Saklar adalah sebuah
untuk jaringan listrik arus kuat
komponen elektronika arus lemah
logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai
dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material ko
sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap
dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk
mengurangi efek korosi in
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.
2.3 Seven Segment
Seven segment merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia
digital. Seven segment sering dijumpai pada jam digital,
angka digital dan termometer digital. Penggunaan secara umum adalah untuk
menampilkan informasi secara visual mengenai data
suatu rangkaian digital.
adalah sebuah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain
arus kuat, saklar yang berbentuk kecil juga dipakai u
arus lemah. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah
yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai
dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material ko
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. (www.wikipedia/Sirkuit_terpadu%20ic.htm)
Gambar 2.2 Bentuk fisik Saklar
Gambar 2.3 simbol Saklar
Seven segment merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia
digital. Seven segment sering dijumpai pada jam digital, penujuk antrian, diplay
angka digital dan termometer digital. Penggunaan secara umum adalah untuk
menampilkan informasi secara visual mengenai data-data yang sedang diolah oleh
8
alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain
berbentuk kecil juga dipakai untuk alat
rhana, saklar terdiri dari dua bilah
yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai
dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak
. Kalau logam yang
dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk
i, 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
ikipedia/Sirkuit_terpadu%20ic.htm)
Seven segment merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia
penujuk antrian, diplay
angka digital dan termometer digital. Penggunaan secara umum adalah untuk
data yang sedang diolah oleh
Seven segment tidak lain adalah sebuah penampil beri
delapan buah LED yang tersusun membentuk angka delapan. Setiap LED yang
menyusunnya diberikan lebel dari ‘a’ sampai ‘h’ dengan salah satu terminal LED
dihubungkan menjadi satu sebagai kaki common.
Gambar 2.4 (a) memperlihatkan tampi
LED segi empat (A sampai G). Setiap
karena ia membentuk bagian dari karakter yang sedang di tampilkan.
adalah diagram skematik dari tampilan
digunakan untuk membatasi arus yang masuk. Dengan menghubungkan satu atau
lebih tahanan dengan bumi, dapat di bentuk semua bilangan dari 0 sampai dengan 9.
Misalnya, dengan menghubungkan A, B dan C ke
Dengan menghubungkan A, B, C, D dan G ke
Seven segment dapat menampilkan angka
karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven
segment. Untuk memudahkan penggunaan seven segment, umumnya digunakan
sebuah decoder atau seven segment driv
dalam seven segment sesuai dengan nilai biner yang diberikan.
Seven segment tidak lain adalah sebuah penampil berisi desimal yang berisi
delapan buah LED yang tersusun membentuk angka delapan. Setiap LED yang
menyusunnya diberikan lebel dari ‘a’ sampai ‘h’ dengan salah satu terminal LED
dihubungkan menjadi satu sebagai kaki common.
(a) memperlihatkan tampilan 7-segment; yang terdiri dari tujuh
LED segi empat (A sampai G). Setiap Light Emitting Diode (LED) disebut segment
karena ia membentuk bagian dari karakter yang sedang di tampilkan. Gambar 2.4
adalah diagram skematik dari tampilan 7-segment ; tahanan seri eksternal telah
digunakan untuk membatasi arus yang masuk. Dengan menghubungkan satu atau
lebih tahanan dengan bumi, dapat di bentuk semua bilangan dari 0 sampai dengan 9.
Misalnya, dengan menghubungkan A, B dan C ke ground, maka di peroleh
Dengan menghubungkan A, B, C, D dan G ke ground maka diperoleh angka 3.
Gambar 2.4. (a) Tampilan 7_segment
(b) Diagram skematik 7_segment
Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa
karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven
segment. Untuk memudahkan penggunaan seven segment, umumnya digunakan
sebuah decoder atau seven segment driver yang akan mengatur aktif tidaknya led
dalam seven segment sesuai dengan nilai biner yang diberikan.
9
si desimal yang berisi
delapan buah LED yang tersusun membentuk angka delapan. Setiap LED yang
menyusunnya diberikan lebel dari ‘a’ sampai ‘h’ dengan salah satu terminal LED
yang terdiri dari tujuh
(LED) disebut segment
Gambar 2.4 (b)
; tahanan seri eksternal telah
digunakan untuk membatasi arus yang masuk. Dengan menghubungkan satu atau
lebih tahanan dengan bumi, dapat di bentuk semua bilangan dari 0 sampai dengan 9.
, maka di peroleh angka 7.
maka diperoleh angka 3.
angka desimal dan beberapa
karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven
segment. Untuk memudahkan penggunaan seven segment, umumnya digunakan
er yang akan mengatur aktif tidaknya led-led
10
a
b
c
d
e
f
g
Ground abcd e fg
Ground
Common anoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki anoda
LED dalam seven segment. Common anoda diberi tegangan Vcc dan seven segment
dengan common anoda akan aktif pada saat diberi logika rendah (0) atau sering
disebut aktif low. Kaki katoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang
menetukan nyala LED.
Sedangkan common katoda merupakan pin yang terhubung dengan semua
kaki katoda LED dalam seven segment. Common katoda akan digroundkan sehingga
seven segment dengan common katoda akan aktif apabila diberi logika tinggi (1) atau
disebut aktif high. Kaki anoda dengan label a sampai h sebgai pin aktifasi yang
menentukan nyala LED. Seven segment display memiliki dua type yaitu common
anoda dan common katoda. Di bawah ini ditunjukkan skematik internal segment
display common anoda dan common katoda. (www.wikipedia/Sirkuit_terpadu.htm).
(a) (b)
Gambar 2.5. (a) 7_Segment Common Katoda
(b) 7_Segment Common Anoda
Andaikan ingin ditampilkan angka satu (1) pada seven segment, maka led
dengan label “b” dan “c” diaktifkan. Maka jika digunakan seven segment common
katoda, kondisi logika pada terminal a=0, b=1, c=1, d=0, e=0, f=0, g=0 dan h=0,
sedangkan terminal common dihubungkan ke ground. Kondisi logika terminal “a”
11
sampai “h” untuk seven segment common anoda adalah komplemen dari common
katoda dan terminal common dihubungkan ke Vcc.
2.4 Buzzer
Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup
mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan
bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz.( Albert
Paul, Prinsip-prinsip Elektronika, 1989 hal: 134).
Gambar 2.6. Simbol Buzzer
2.5 Light Emitting Diode ( LED)
Light emitting diode atau dioda pemancar cahaya merupakan sebuah jenis
dioda yang dapat memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan 1.8 V dengan arus
sebesar 1.5 mA.Dioda pemancar cahaya banyak digunakan sebagai lampu indikator
atau lampu pilot serta peraga (Display). Dioda pemancar cahaya juga dapat
digunakan sebagai pemancar cahaya yang tidak terlihat oleh mata yaitu sinar infra
merah. Bahan dasar pembuat dioda adalah Silicon Carbide (SiC),dioda ini dapat
berbentuk bulat atau segi empat / Warna dioda pemancar cahaya ini ada berbagai
macam, antara lain merah,kuning,hijau, biru dan sebagainya. Pada skema rangkaian
LED ditunjukan dengan simbol seperti gambar 2.7 berikut ini :
Gambar 2.7. Simbol Dioda Pemancar Cahaya
12
2.6 Catu Daya (Power Supply)
Catu Daya adalah bagian dari setiap perangkat elektronika yang berfungsi
sebagai sumber tenaga. Catudaya sebagai sumber tenaga dapat berasal dari ; baterai ,
accu , solar cell dan adaptor. Komponen ini akan mencatu tegangan sesuai dengan
tegangan yang diperlukan oleh rangkaian elektronika.
2.6.1 Catu Daya Adaptor
Catu daya Adaptor adalah perangkat elektronika yang berfungsi menurunkan
dan mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Dirrect
Current) yang dapat di gunakan sebagai sumber tenaga peralatan elektronika. Sebuah
catu daya adaptor yang baik memiliki bagian-bagian seperti pada blok diagram
berikut ini :
Gambar 2.8 Diagram blok Catu Daya Adaptor
Gambar 2.9 Skema Rangkaian Catu daya
DC
STEPDOWN
Penurun Tegangan
RECTIFIER
Penyearah
FILTER
Penyaring
STABILIZER/ REGULATOR
Penstabil
& Pengatur
AC
13
Keterangan :
1. Stepdown (Penurun Tegangan)
Bagian ini berfungsi menurunkan tegangan AC 110/220V menjadi tegangan AC
yang lebih rendah yang diperlukan( 5V, 9V,12V, dll).Bagian ini terdiri dari
sebuah transformer (trafo)
2. Rectifier (Penyearah)
Bagian ini merupakan bagian penyearah arus dari arus AC (bolak-balik) menjadi
arus DC (searah).Bagian ini terdiri dari sebuah dioda silikon , germanium ,
selenium atau Cuprox.
3. Filter (Penyaring)
Bagian ini berfungsi untuk menyaring arus DC yang masih berdenyut sehingga
menjadi rata. Komponen yang digunakan yaitu gabungan dari kapasitor elektrolit
dengan resistor atau induktor.
4. Stabilizer(Penstabil)
Bagian ini berfungsi menstabilkan tegangan DC agar tidak terpengaruh oleh
tegangan beban.Komponen ini berupa Dioda Zener atau IC yang didalamnya
berisi rangkaian penstabil.
5. Regulator(Pengatur)
Bagian ini mengatur kestabilan arus yang mengalir ke rangkaian
elektronika.Komponen yang di gunakan merupakan gabungan dari transistor,
resistor dan kapasitor. Ada juga yang di paket berupa sebuah IC seperti regulator
LM7805. Pada gambar 2.9 regulator bekerja dengan cara mengendalikan arus
basis pada transistor melalui dioda zener 5V tipe 1N4736 dan resistor 680 ohm
sehingga penguatan tegangan pada output transistor mengalami penurunan sesuai
dengan pengaturan tegangan kemudi pada arus basis yaitu sebesar 5V.
Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter
diberi bias positif sedangkan base-colector mendapat bias negatif (reverse bias).
(KF.Ibrahim , Prinsip Dasar Elektronika , 1993, hal : 23)
Karena base
elektron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih
positif sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini lebih positif, aliran
elektron bergerak menuju kutup
seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda. Tetapi karena lebar base yang
sangat tipis, hanya sebagian elektron yang dapat bergabung dengan hole yang
ada pada base. Sebagian besar akan menembus lapisan
Jika misalnya tegangan base
akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan
base diberi bias maju (
besarnya sebanding dengan besar arus bias base yang diberikan.
Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya elektron yang mengalir
dari emiter menuju kolektor. Ini yang dinamakan efek penguatan transistor,
karena arus base yang kecil menghasilkan arus emi
besar.Istilah amplifier
penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi bukan penguatan, melainkan arus yang
lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih besar.Juga dapat dijelaskan bahwa
base mengatur membuka dan menutup aliran arus emiter
(“Elektronika : teori dasar dan penerapannya”, jilid 1:198 ,Penerbit ITB, , Bandung:)
Gambar 2.10 Arus elektron transistor npn
Karena base-emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda,
elektron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih
positif sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini lebih positif, aliran
elektron bergerak menuju kutup ini. Misalnya tidak ada kolektor, aliran elektron
seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda. Tetapi karena lebar base yang
sangat tipis, hanya sebagian elektron yang dapat bergabung dengan hole yang
ada pada base. Sebagian besar akan menembus lapisan base menuju kolektor.
Jika misalnya tegangan base-emitor dibalik (reverse bias
akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan
base diberi bias maju (forward bias), elektron mengalir menuju kolektor dan
arnya sebanding dengan besar arus bias base yang diberikan.
Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya elektron yang mengalir
dari emiter menuju kolektor. Ini yang dinamakan efek penguatan transistor,
karena arus base yang kecil menghasilkan arus emiter-colector yang lebih
amplifier (penguatan) menjadi salah kaprah, karena dengan
penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi bukan penguatan, melainkan arus yang
lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih besar.Juga dapat dijelaskan bahwa
base mengatur membuka dan menutup aliran arus emiter-kolektor(switch on/off
(“Elektronika : teori dasar dan penerapannya”, jilid 1:198 ,Penerbit ITB, , Bandung:)
14
emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda,
elektron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian ini lebih
positif sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini lebih positif, aliran
ini. Misalnya tidak ada kolektor, aliran elektron
seluruhnya akan menuju base seperti pada dioda. Tetapi karena lebar base yang
sangat tipis, hanya sebagian elektron yang dapat bergabung dengan hole yang
base menuju kolektor.
reverse bias), maka tidak
akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan 'keran'
), elektron mengalir menuju kolektor dan
Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya elektron yang mengalir
dari emiter menuju kolektor. Ini yang dinamakan efek penguatan transistor,
colector yang lebih
(penguatan) menjadi salah kaprah, karena dengan
penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi bukan penguatan, melainkan arus yang
lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih besar.Juga dapat dijelaskan bahwa
switch on/off).
(“Elektronika : teori dasar dan penerapannya”, jilid 1:198 ,Penerbit ITB, , Bandung:)
2.6.2 Regulator LM7805T
Regulator LM780
IC, regulator ini berguna untuk
dengan arus maksimum 1,5 ampere. Regulator tegangan dapat memiliki perlindungan
terhadap sirkuit pendek serta peredam panas yang melindungi IC dari panas yang
berlebihan.
Pada gambar 2.11
Gambar 2.11
Gambar 2.
2.6.2 Regulator LM7805T
7805T merupakan jenis regulator yang dipaket
IC, regulator ini berguna untuk menghasilkan tegangan yang konstan sebesar 5
dengan arus maksimum 1,5 ampere. Regulator tegangan dapat memiliki perlindungan
terhadap sirkuit pendek serta peredam panas yang melindungi IC dari panas yang
1 merupakan Diagram Blok Regulator Tegangan
Gambar 2.11. Diagram Blok Regulator Tegangan (IC 7805T)
Gambar 2.12. Bentuk Fisik Regulator (IC 7805T)
15
dalam sebuah
tegangan yang konstan sebesar 5V
dengan arus maksimum 1,5 ampere. Regulator tegangan dapat memiliki perlindungan
terhadap sirkuit pendek serta peredam panas yang melindungi IC dari panas yang
merupakan Diagram Blok Regulator Tegangan LM7805T
16
2.7 Mikrokontroller AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 merupakan mikrokontroller 8-bit dengan 4 KB
memori In-System Programmable Flash (ISP Flash), konsumsi daya yang rendah
dan memiliki performa yang tinggi.. Mikrokontroler berteknologi memori non-
volatile kerapatan tingi dari Atmel ini kompatibel dengan mikrokontroler standar
industri MCS-51 baik pin kaki IC maupun set instruksinya serta harganya yang
cukup murah.
Flash pada chipnya memungkinakan memori program untuk diprogram ulang
dalam sistem atau dengan pemrograman memori konvensional. Dengan memadukan
8-bit CPU versatile dengan flash yang dapat deprogram dalam sistem pada suatu chip
monolitik dapat dihasilkan sebuah mikrokontroller Atmel AT89S51 yang kuat dan
menyediakan fleksibilitas yang tinggi serta solusi biaya yang efektif untuk berbagai
macam aplikasi control ambedded. (Rachmad Setiawan, 1999 , h : 26)
2.7.1 Fitur-fitur Pada Mikrokontroller AT89S51
Mikrokontroller AT89S51 ( 40 pin) sudah ada memori flash didalamnya
sehingga sangat praktis digunakan untuk bereksperimen. Beberapa kemampuan
(fitur) mikrokontroller AT89S51 adalah sebagai berikut :
• Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya
• 8 KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000
kali baca/tulis
• Tegangan kerja 4-5.0V
• Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
• 256x8 bit RAM internal
• 32 jalur I/0 dapat diprogram
• 3 buah 16 bit Timer/Counter
• 8 sumber interrupt
• Saluran full dupleks serial UART
• Watchdog timer
• Dual data pointer
• Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
2.7.2 Diagram Blok dan Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51
Gambar 2.1
Gambar 2.1
Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
2.7.2 Diagram Blok dan Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51
Gambar 2.13 Diagram Blok Mikrokontroler AT89S51
Gambar 2.14 Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51.
17
18
2.7.2 Fungsi Pin Pada Mikrokontroler AT89S51
Mikrontroller AT89C51 memiliki pin sebanyak 40 pin. Fungsi pin-pin itu
adalah sebagai berikut :
a. Pin 1 – 8 : P1.0 – P1.7, port I/O dua arah 8 bit dgn internal pull-up
b. Pin 9 : Reset
c. Pin 10 – 17 : P3.0 – P3.7, port I/O 8 bit dua arah, selain itu port 3
juga memiliki alternative fungsi sebagai :
� RXD (Pin 10) port komunikasi input serial
� TXD (Pin 11) port komunikasi output serial
� INT 0 ( Pin 12) saluran interupsi external 0
� INT 1 (Pin 13) saluran interupsi external 1
� T0 (Pin 14) input timer 0
� T1 (Pin 15) input timer 1
� WR (Pin 16) berfungasi sebagai sinyal kendali tulis,
saat prosesor akan menulis data ke memori I/O luar
� RD (Pin 17) berfungasi sebagai sinyal kendali baca,
saat prosesor akan membaca data dari ke memori I/O
luar
d. Pin 18 : X2, input untuk rangkaian osilator internal, koneksi Quartz
Crystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan
eksternal osilator
e. Pin 19 : X1, input untuk rangkaian osilator internal. Sumber
osilator eksternal atau Quartz Crystal dapat digunakan
f. Pin 20 : GND, input catu daya 0 Volt DC
g. Pin 29 : PSEN (Program Store Enable), Sinyal pengontrol yang
berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal
h. Pin 30 : ALE (Address Latch Enable), berfungsi menahan
sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan
ke memori eksternal
19
i. Pin 31 : EA, pin untuk pilihan program menggunakan program
internal atau eksternal. Bila “0”, maka digunakan program
eksternal
j. Pin 32-39 : P0.0 – P0.7, port I/O 8 bit dua arah dan dapat berfungsi
sebagai data bus alamat bila mikrokontroller menggunakan
memori luar ( eksternal )
k. Pin 40 : Vcc, input catu daya +5 Volt DC
2.7.4 Mode Pemrograman AT89S51
Mode pemrograman pada AT89S51, dimana masing-masing kombinasi
P2.6, P2.7, P3.6 dan P3.7 menentukan masing-masing mode, yaitu:
a. Write
Berarti menulis kode yang diinputkan ke P0 ke memori lokasi yang
diinputkan pada P1 + P2
b. Read
Berarti membaca kode dari P0 dilokasi memori yang diinputkan pada P1 +
P2
c. Lock bit 1, Lock bit 2 dan Lock bit 3
Berarti memprogram masing-masing lock bit. Fungsi lock bit adalah
membuat program tidak dapat dibaca
d. Erase
Menghapus isi flash memori secara keseluruhan. Flash hanya dapat diisi
kembali setelah dihapus dan cara penghapusannya secara keseluruhan tidak
dapat secara individu per lokasi memori
e. Read Signature
Membaca identifikasi dari IC, masing-masing IC memiliki ID yang berbeda
tergantung jenis, proses pabrikasi dan tegangan pemrograman.
20
2.7.5 Inisialisasi Pada Mikrokontroler
Pada mikrokontroler terdapat inisialisasi yang berupa interupsi. Inisialisasi
interupsi ini digunakan untuk menentukan masukan (input) yang jumlahnya lebih dari
satu. Inisialisasi ini berfungsi agar pemrosesan input di dalam mikrokontroler dapat
dikelola dengan baik. Jadi, apabila terdapat dua input yang tingkatannya sama maka
inisialisasi interupsi akan memilih input mana yang akan diproses terlebih dahulu.
Inisialisasi interupsi ini terdapat di kaki pin 12 dan 13 pada IC
mikrokontroler. Bentuk rangkaian interupsi ini dapat dilihat pada gambar 2.29.
Ket: A: input 1 Y: INT0
B: input 2
Gambar 2.15. Rangkaian Interupsi
Seperti namanya, interupsi adalah suatu kejadian yang akan menghentikan
sementara program yang sedang berjalan, untuk menjalankan subroutine , dan
kemudian melanjutkan aliran program secara normal seperti tidak pernah ada
interupsi. Subroutine ini yang disebut dengan Interupt Handler , dan hanya di
jalankan jika terjadi suatu kejadian khusu (event). Mikrokontroler AT89S51 bisa di
konfigurasi untuk menangani interupsi yang disebabkan oleh salah satu dari kejadian.
Dengan interupsi ini , dapat dengan mudah di monitor kejadian-kejadian yang
di inginkan. Tanpa interupsi maka proses monitor ini dilakukan dengan manual ini
akan membuat program menjadi lebih panjang dan rumit. (Agfianto, 2004 , h : 29)
Pada mikrokontroler keluarga MCS-51 terdapat 2 jenis interupsi yaitu ;
1. Interupsi yang tidak dapat di halangi oleh perangkat lunak (non maskable
interupt), misalnya reset.
21
2. Interupsi yang dapat di halangi perangkat lunak (maskable interupt).
Contohnya, adalah INT0 dan INT1 (ekternal) serta Timer/Counter 0 ,
Timer/Counter 1 , dan interupsi dari port serial (internal).
Instruksi Return From Interupt Routine (RETI) harus digunakan untuk
kembali dari layanan rutin interupsi. Intruksi ini di pakai agar saluran interupsi
kembali dapat di pakai. Alamat awal layanan rutin interupsi dari setiap sumber
interupsi terdapat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.2. Alamat layanan rutin interupsi
Nama Lokasi Alat Interupsi
Reset 00H Power on Reset
INT 0 03H INT 0
Timer 0 0BH Timer 0
INT 1 13H INT 1
Timer 1 1BH Timer 1
Sint 23H Port I/O serial
Setiap sumber interupsi dapat di program secara inidividual menjadi satu atau
dua tingkat prioritas dengan mengatur bit pada Special Function Regiter (SFR) yang
bernama Interupt Priority (IP). Bit-bit pada IP adalah sebagai berikut ;
MSB LSB
- - - PS PT1 PX1 PT0 PX0
Gambar 2.16. Konfigurasi Register SFR IP
Priority bit = 1 menandakan prioritas tinggi
Priority bit = 0 menandakan prioritas rendah
22
Tabel 2.3. Konfigurasi Bit-bit interupsi SFR IP
Bit Nama Alamat Fungsi
0 PX0 B8H Prioritas Inteupsi Eksternal 0
1 PT0 B9H Prioritas Interupsi Timer 0
2 PX1 BAH Prioritas Inteupsi Eksternal 1
3 PT1 BBH Prioritas Interupsi Timer 1
4 PS BCH Prioritas Interupsi Serial
5 - - Tidak terdefinisi
6 - - Tidak terdefinisi
7 - - Tidak terdefinisi
Pemakaian prioritas interupsi diatas memiliki beberapa peraturan yang
tercantum di bawah ini :
1. Tidak ada interupsi yang menginterupsi interupsi prioritas tingkat tertinggi.
2. Interupsi prioritas tinggi boleh menginterupsi interupsi prioritas rendah.
3. Interupsi prioritas rendah boleh terjadi jika tidak ada interupsi lain yang sedang
di jalankan.
4. Jikadua interupsi terjadi secara bersamaan, interupsi yang memiliki prioritas
tinggi , akan dikerjakan lebih dahulu.Jika keduanya memiliki prioritas sama,
maka interupsi yang berada pada urutan polling akan dikerjakan terlebih dahulu.
Mikrokontroler AT89S51 secara otomatisakan menguji apakah sebuah
interupsi bisa terjadi setelah setiap instruksi di kerjakn. Pengecekan ini mengikuti
suatu alur yang disebut dengan Polling Sequence dengan urutan ;
1. Interupsi Eksternal 0
2. Interupsi Timer 0
3. Interupsi Eksternal 1
4. Interupsi Timer 1
5. Interupsi Serial
23
Ini berarti jika sebuah interupsi serial terjadi pada waktu bersamaan dengan
interupsi eksternal 0 , maka interupsi eksternal 0 akan dikerjakan terlebih dahulu dan
interupsi serial baru akan dikerjakan setelah pengerjaan rutin interupsi eksternal 0
selesai dilakukan.
Setiap sumber interupsi dapat di aktifkan maupun di lumpuhkan secara
individual dengan mengatur sati bit di SFR yang bernama Interupt Enable (IE) .Bit-
bit dari IE di definisikan sebagai berikut :
MSB LSB
EA - - ES ET1 EX1 ET0 EX0
Gambar 2.17. Konfigurasi Register SFR IE
Tabel 2.4. Konfigurasi Bit-bit interupsi SFR IE
Bit Nama Alamat Fungsi
0 EX0 B8H Prioritas Interupsi Eksternal 0
1 ET0 B9H Prioritas Interupsi Timer 0
2 EX1 BAH Prioritas Interupsi Eksternal 1
3 ET1 BBH Prioritas Interupsi Timer 1
4 ES BCH Prioritas Interupsi Serial
5 - - Tidak terdefinisi
6 - - Tidak terdefinisi
7 EA - Enable All
(Interfacing komputer dan Mikrokontroler, Widodo budiharjo 2004 h: 137)
24
2.7.6 TMOD (Timer Mode Register)
Timer berfungsi untuk mengatur waktu kerja yang di butuhkan mikrokontroler
AT89S51 . Terdapat dua buah timer, yaitu Timer 0 dan Timer 1 ,masing-masing
terdiri dari 16 bit counter. Timer ini tidak diakses secara bit (not bit addrssable),
beralamat di 89H.
Gate (1) C/T (1) M1 (1) M0 (1) Gate (0) C/T (0) M1 (0) M0 (0)
Timer 1 Timer 0
Gambar 2.18. Konfigurasi Register TMOD
Keterangan :
a. Gate, Menentukan apakah timer/Counter di kontrol oleh hardware ataukah
software. Di definisikan sebagai berikut :
1. Gate = 1 : hardware control ,timer/counter x aktif jika pin INTx dalam
kondisi high (INTx = 1) dan TRx pada TCON diaktifkan.
2. Gate = 0 : software control ,timer/counter x aktif jika TRx pada TCON
diaktifkan.
b. C/T , Jika bernilai 1 maka timer akan bertindak sebagai Counter dan jika bernilai
0 maka timer bertindak sebagai Timer.
c. M1 dan M0 , untukmemilih mode operasi timer/counter.
Masing-masing timer (T1 dan T0) memiliki dua buah register , yaitu ;
1. THx , untuk High byte
2. TLx , untuk Low byte
� TH0 : Timer 0 high byte , terletak pada alamat 8AH
� TL0 : Timer 0 high byte , terletak pada alamat 8BH
� TH1 : Timer 1 high byte , terletak pada alamat 8CH
� TL1 : Timer 1 high byte , terletak pada alamat 8DH
25
2.7.7 TCON (Timer Control Register)
Pada register ini , hanya ada empat bit saja yang mempunyai fungsi
berhubungan dengan timer , yaitu TCON4, TCON5, TCON6, dan TCON7.
TCON.7 TCON.6 TCON.5 TCON.4 TCON.3 TCON.2 TCON.1 TCON.0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE IT1 IE0 IT0
Register Timer
Gambar 2.19. Konfigurasi Register TCON
Keterangan :
a. TCON.7 atau TF1 : Timer 1 Overflow flag yang akan diset jika timer overflow .
Bit ini dapat di clear oleh perangkat lunak atau perangkat keras pada saat
program menuju ke alamat yang di tunjuk oleh interupt vektor.
b. TCON.6 atau TR1 : Jika bernilai 1 maka timer akan aktif, sedangkan jika bernilai
0 timer akan non aktif.
c. TCON.5 atau TF0 : sama dengan TF1
d. TCON.4 atau TR0 : sama dengan TR1
2.7.8 Mode Timer
Mode timer pada mikrokontroler di perlihatkan seperti pada tabel berikut ini :
Tabel 2.5. Mode Operasi Timer/Counter
M1 M0 Mode Operasi
0 0 0 Timer/Counter , 13 bit
0 1 1 Timer/Counter , 16 bit
1 0 2 Timer/Counter , 8 bit auto reload
1 1 3 Split Timer untuk Timer/Counter 0
1 1 3 Timer/Counter 1 berhenti
26
Dalam bekerja , timer memerlukan sumber detak, karena itu hubungkan pin
T0 (P3.4) sebagai input detak . Jika memilih untuk menggunakan sumber detak
internel , input detak berasal dari osilator kristal (11,0592 MHz) . Untuk pengaturan
timer dengan perangkat lunak (software), bit penentu keaktifan adalah TRx,
sedangkan bit Gate harus berlogika 0. Untuk pengaturan timer dengan perangkat
keras (hardware), penentu keaktifan adalah INTx serta bit Gate ,dan TRx harus
berlogika 0 . ( Budiharjo , 2004, h : 46 )
Gambar 2.20. Rangkaian Osilator