web viewmultivibrator monostabil atau “one-shot”, menghasilkan satu pulsa dengan selang...

MODUL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA LANJUT

TAHUN AJARAN 2012 – 2013

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2013

TATA TERTIB PRAKTIKUM

1. Mahasiswa yang diizinkan mengikuti praktikum adalah yang telah terdaftar dan memenuhi syarat yang ditentukan.

2. Praktikum dilaksanakan sesuai dengan jadwal dan praktikan harus hadir 5 menit sebelum praktikum dimulai. Bagi praktikan yang tidak hadir pada waktu tersebut dianggap mengundurkan diri dari praktikum. Praktikan harus mengisi daftar hadir pada setiap pelaksanaan percobaan.

3. Praktikan harus membawa kertas milimeter blok dan wajib menyerahkan laporan pendahuluan sebagai syarat wajib mengikuti praktikum.

4. Praktikan harus mengikuti pretest yang dilaksanakan sebelum praktikum keseluruhan.

5. Praktikan harus mengikuti postest yang dilaksanakan setelah praktikum.6. Penilaian praktikum didasarkan atas:

a. Tugas Pendahuluan: 5 %b. Pretest : 5 %c. Postest : 5 %d. Keaktifan : 5 %e. Laporan : 40 %f. Asistensi : 10 %g. Alat : 30 %

7. Praktikan dilarang merokok, makan dan minum selama berada di dalam laboratorium.

8. Praktikan harus berpakaian rapih dan memakai sepatu, tidak diperkenankan memakai kaos oblong dan sandal.

9. Praktikan dilarang ribut selama berada di dalam laboratorium dan wajib menjaga kebersihan di dalam maupun di luar laboratorium.

10. Bagi yang melanggar akan mendapat sanksi dikeluarkan dari ruang laboratorium dan dianggap tidak mengikuti praktikum.

Bandar lampung, April 2013Ka. Lab. Teknik Elektronika

Dr. Sri Ratna SulistiyantiNIP. 19651021 199512 2 001

DIAGRAM ALIR PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Ya

Selesai

Pengumpulan danPresentasi Tugas

Akhir Alat

Tugas AkhirPraktikum (Buat

Alat)

PengumpulanLaporan

Penjilidan LaporanAkhir Praktikum

Selesai SeluruhPercobaan

Asistensiseluruh

laporan Akhir?

Asistensi LaporanAkhir

Penulisan LaporanAkhir

MelakukanPraktikum:

Pretest, Percobaan,dan Postest

MemenuhiPersyaratan?

Pendaftaran

Mulai

Tidak

Tidak

Ya

PROSES PELAKSANAAN PRAKTIKUM DASAR ELEKTRONIKA

1. Mahasiswa wajib mendaftarkan diri dengan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.

2. Mengikuti pretest Praktikum Dasar Elektronika dengan materi yang mencakup keseluruhan percobaan. Jadwal pelaksanaan pretest sebelum pelaksanaan praktikum.

3. Hasil dari pretest harus lebih dari atau sama dengan 65. Mahasiswa yang mendapatkan hasil pretest kurang dari 65, tidak diperkenankan mengikuti praktikum, dan boleh mengikuti praktikum susulan, dan diwajibkan mengerjakan ulang seluruh soal-soal pretest dengan hasil tidak kurang dari 70.

4. Mahasiswa diwajibkan menulis laporan pendahuluan yang berisi: Judul Percobaan Tujuan Percobaan Teori Dasar (minimal 1 lembar) Alat dan Bahan Rangkaian Percobaan Prosedur Percobaan

5. Mahasiswa yang telah melakukan percobaan diwajibkan untuk melakukan Asistensi dengan asisten yang bersangkutan, sampai laporan tersebut di Acc oleh asisten yang bersangkutan. Jika belum di Acc maka tidak dapat melakukan penjilidan laporan secara keseluruhan.

6. Mahasiswa yang telah melakukan seluruh percobaan dan laporannya telah di Acc oleh asisten maka diwajibkan untuk menjilid seluruh Laporan tersebut dengan sampul warna yang ditentukan kemudian.

7. Batas waktu pengumpulan laporan keseluruhan akan diumumkan kemudian.8. Mahasiswa diwajibkan untuk membuat Tugas Alat yang merupakan salah

satu syarat penilaian praktikum.

Kegiatan di atas seperti ditunjukan pada diagram alir yang dilampirkan pada lembaran berikutnya.

Catatan: Bagi yang tidak melakukan asistensi untuk setiap percobaan tidak dapat mengumpulkan laporan akhir.

4 cm 3 cm

3 cm

3 cm

FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM

1. Laporan ditulis pada kertas putih ukuran A42. Margin untuk penulisan laporan adalah :

Batas Kiri 4 cm, Batas Kanan 3 cm, Batas Atas 3 cm, dan Batas Bawah 3 cm.

3. Bila ada grafik dari data-data percobaan, penggambaran dilakukan pada kertas grafik (millimeter block).

4. Sampul untuk penjilidan keseluruhan diberitahu kemudian.5. Pada halaman muka masing-masing perocbaan diberikan sampul berwarna

sesuai dengan ketentuan yang berisi : Nama, NPM, Kelompok, Logo Unila, Tahun, dan tulisan lainnya yang dianggap perlu.

6. Pada sampul muka dituliskan minimal kata: Laboratorium Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung Tahun Nama NPM Kelompok Logo Unila

LABORATORIUM TEKNIK ELETRONIKAJURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

2013

LEMBAR ASISTENSI PRAKTIKUM ELEKTRONIKA LANJUT

Judul Percobaan : Nama Praktikan (NPM) : Nama Asistensi (NPM) :Kelompok :

No Catatan Tanggal TTD

Bandar Lampung, 2013Asisten,

NPM.

DAFTAR ISI

TATA TERTIB

DIAGRAM ALIR

PROSES PELAKSANAAN

FORMAT PENULISAN

LEMBAR ASISTENSI

1. MULTIVIBRATOR DAN SCHMITT TRIGGER..................................xx

2. OPERATIONAL AMPLIFIER................................................................xx

3. ADC – DAC.............................................................................................xx

4. RANGKAIAN COUNTER UP & DOWN PADA FPGA.......................xx

5. MIKROKONTROLLER AVR................................................................xx

DAFTAR PUSTAKA

PERCOBAAN 1

MULTIVIBRATOR DAN SCHMITT TRIGGER

RAHMAT HIDAYAT

0815031024

PERCOBAAN 1

MULTIVIBRATOR DAN SCHMITT TRIGGER

A.Tujuan

1. Mengukur frekuensi dan duty cycle dari timer 555

2. Untuk menunjukkan adanya hysteria (cacat sinyal) dari suatu penghasil

pulsa

3. Untuk menunjukkan bagaimana piranti penyulut schmitt dapat

dipergunakan untuk memperbaiki pulsa keluaran

4. Mengenali penyulut schmitt dari rumpun logika IC

5. Mengamati bentuk gelombang pada monostable multivibrator

B. Dasar Teori

Osilator merupakan salah satu dari rangkaian generatif, seperti ditunjukkan dalam

pengelompokan pada bagian berikut:

Gambar 1.2. Pengelompokkan rangkaian-rangkaian regeneratif

Multivibrator dikelompokkan ke dalam bistabil, monostabil, dan astabil.

Rangkaian multivibrator bistabil memiliki ciri rangkaian yang tetap berada pada

tingkat (level) keluaran yang diberikan apabila tidak dikenakan sinyal (trigger)

Rangkaian Regeneratif

Osilator sinusoidal Multivibrator

Bistable Monostabil Astabil

dari luar. Penerapan sinyal dari luar akan mengakibatkan perubahan keadaan, dan

tingkat keluaran ini akan tetap sampai ada sinyal luar berikutnya. Jadi rangkaian

bistabil memerlukan dua sinyal sebelum kembali ke keadaan awal.

Multivibrator monostabil atau “one-shot”, menghasilkan satu pulsa dengan selang

waktu tertentu dalam menanggapi suatu sinyal trigger dari luar. Ini berarti bahwa

hanya satu saja keadaan stabil. Penerapan trigger mengakibatkan perubahan ke

keadaan kuasistanil. Rangkaian tetap berada pada keadaan kuasistabil pada selang

waktu yang ditentukan dan kemudian kembali ke keadaan semula. Akibatnya

adalah sinyal trigger internal dibangkitkan yang menghasilkan transisi ke keadaan

stabil.

Multivibrator astabil atau “free-running”, adalah multivibrator yang memiliki dua

keadaan kuasistabil (bukan keadaan stabil), dan kondisi rangkaian berisolasi

diantaranya. Dalam hal ini tidak diperlukan sinyal trigger luar untuk

menghasilkan perubahan keadaan. Lamanya rangkaian berada pada suatu keadaan

ditentukan oleh harga komponen. Karena sifat osilasi diantara dua keadaan ini,

rangkaian astabil digunakan untuk membangkitkan gelombang segiempat.

Gambar 1.2. Diagram blok konfigurasi multivibrator

Pada gambar 9.8 ditunjukkan konfigurasi multivibrator secara umum. Dua

pembalik A1 dan A2 membentuk umpan balik positif. Sedangkan CN adalah

A1CN1

A1

CN2

Penguat Pembalik Rangkain Kopling

rangkaian kopling (penggandeng) yang bersifat resistif dan CN1 dan CN2

menentukan jenis multivibrator.

Jika sinyal masuk ke A1, maka sinyal tersebut diteruskan ke A2 lewat rangkaian

kopling CN1 , dan mengakibatkan perubahan keadaan (kedudukan) A2.

Jika CN1 dan CN2 resistif, maka multivibratornya bersifat stabil. Jika CN1 dan

CN2 merupakan kapasitor dalam hubungan seri, maka multivibratornya bersifat

monostabil. Dan jika CN1 dan CN2 kapsitif, maka multivibratornya bersifat

astabil.

1. Multivibrator Monostabil

Monostable Multivibrator disebut juga One-Shoot Multivibrator. Dalam gambar

ditunjukkan skema multivibrator monostabil. Jika dibandingkan dengan gambar

skema umum multivibrator, kapasitor seri C merupakan CN1. Gerbang logika

NOR1 dan MOR2 berturut-turut berfungsi sebagai A1 dan A2.

Gambar 1.3. Multivibrator Monostabil

Untuk menjelaskan cara kerja multivibrator monostabil kita gunakan diagram

pulsa seperti gambar 1.4.

C

Vo1

VDD

Vin

NOR 1 NOR 2

Vo2

VX

R

Gambar 1.4. Diagram Pulsa Multivibrator Monostabil

Dalam pembahasan berikut kita menentukan dua tingkat tegangan biner, yaitu

V(1) = VDD dan V(0) = 0. Juga dimisalkan tegangan ambang NMOS pada

transistor penggerak VT > 0. Kecepatan penyambungan jauh lebih kecil

dibandingkan periode pulsa keluaran. Dalam gambar ditunjukkan tegangan trigger

Vin. Beberapa tahap kita amati, mula-mula pada saat sebelum triggerditerapkan,

yakni pada saat t < 0. Pada saat itu, arus dari VDD, IR = 0, dan tegangan di titik x,

Vx – VDD = V(1). Gerbang logika NOR2 mengakibatkan keluarannya selalu

mempunyai kebalikan tanda dengan masukannya, sehingga tegangan keluaran

NOR2 sama dengan nol, Vo2 = V(0) = 0. Dari hubung singkat keluaran NOR2

dengan NOR1, maka selama waktu t < 0 dimana Vin = 0, Vo1 = VDD = V(1).

Pada saat itu tegangan kapasitor:

Vc = Vo1 – Vx = VDD – VDD = 0

Pada saat t = 0, yakni pada saat trigger diberikan (Vin > VT), transisi terjadi pada

gerbang NOR1, keluarannya berubah dari Vo1 = V(1) = VDD, menjadi Vo1 = V(0) =

0. Karena tegangan tersebuttidak segera berubah (dalam waktu T1), maka Vc (0+)

= 0 dan Vx (0+) = 0. Pemberian V(0) pada masukan NOR2 mengakibatkan

keluaran pada waktu t = 0+,

PulsaTrigger

T<T1

0t

0

Vo1

VDDVDD=V(1)

t

Vo2Vin

0

V<VT

t

T1 T1

TeganganKeluaranNOR1

TeganganKeluaranNOR2

VDD

−T1

RC

Vo2 (0+) = VDD = V(1)

Yang berarti V(1) tersalurkan ke masukan NOR1 dan menjadikan tegangan

keluaran Vo1 = 0. Akibatnya, tegangan Vc mengarah pada pengisian kapasitor dari

VDD lewat tahanan R. Bentuk tegangan pengisian menurut waktu kita lihat pada

rangkaian berikut:

+ -

+

-

Gambar 1.5. Penjelasan Pengisian Vx menurut waktu t

Pada saat VX = VT, NOR2 kembali ke kedudukan Vo2 = 0. Akibatnya, transisi

dalam NOR1 dari V(0) ke V(1). Waktu transisi T1 dapat ditemukan dari persamaan

berikut:

VX(T1) = VT = VDD (1-e-T1/RC)

Atau

e = V DD−V T

V DD

Dan

VX(t)

Vo1 = 0 VX

VX mengisi dari VX=0 ke VX=VDD

VT = V DD

2

VDD + VT = 3/2 VDD

VX(t) = VDD (1 - e –t/RC)

T1 = RC ln V DD

V DD−V T

Untuk gerbang CMOS double buffered VT = VDD/2, sehingga

T1 = RC ln 2 = 0,693 RC

2. Multivibrator Astabil

Multivibrator Astabil dan diagram pulsanya digambarkan sebagai berikut:

Gambar 1.6. Multivibrator Astabil

Gambar 1.7. Diagram Pulsa Vo1 dan Vo2 pada multivibrator astabil

C

Vo1

VX

NOR 1 NOR 2

Vo2

R

VDD

Vo1

0 T1 2T1

T T

tt

VDD

Vo2

tt

T1 2T10

Dalam multivibrator astabil ini juga berlaku V(0) = 0 dan V(1) = VDD dan VT VDD/

2. Pada saat trigger belum masuk (t = 0), Vo1 mengalami transisi dari V(1) ke

V(0), sehingga Vo2 akan sama dengan V(1) = VDD. Demikian selanjutnya pada saat

T1, Vo1 = V(1), Vo2 turun menjadi V(0), dan seterusnya.

Pada gambar 1.7. ditunjukkan diagram pulsa dari VX dan VC. Pada saat VX = VT,

VC = VX – Vo2, sehingga tegangan kapasitor persis sebelum t = 0, VC(0). Jika

tegangan NOR1 persis setelah t = 0, Vo1(0+) = 0, maka Vo2(0+) = VDD dan VX = VDD

+ VT.

Pada saat t = T1, tegangan VX = VT dan NOR1 off, sehingga keluarannya sama

dengan Vo1 = VDD. Gerbang NOR2 akibatnya mengalami transisi Vo2 turun ke

nol. Namun VC tetap dan VX turun sebesar VDD. Kemudian VC mengisi sampai

+VDD secara eksponensial, demikian pula VX. Pada saat t = T2, VX = VT,dan

proses berulang lagi. Besarnya waktu sama dengan:

T = 2T1 = 2RC ln 2 = 1,39 RC

Pada frekuensi osilasi Fo = 1/T dan

Fo = 1/T = 1/1,39 RC = 0,721/RC

Gambar 1.8. Diagram pulsa VX dan VC pada Multivibrator Astabil

T

T1 2T1

T

T1 2T1

tt tt

VT = V DD

2

VDD + VT

VX VC

VDD

VT

3. Bistable Multivibrator

Bistable multivibrator disebut juga sebagai dasar dari flip-flop. Multivibrator jenis

ini memiliki dua buah keadaan stabil. Pulsa triger pada input rangkaian akan

menyebabkan rangkaian diasumsikan pada salah satu kondisi stabil. Pulsa kedua

akan menyebabkan terjadinya pergeseran ke kondisi stabil lainnya. Bistable

multivibrator ini hanya akan berubah keadaan jika diberi pulsa triger sebagai

input. Output rangkaian multivibrator bistabil akan lompat ke satu kondisi (flip)

saat dipicu dan bergeser kembali ke kondisi lain (flop) jika dipicu dengan pulsa

triger berikutnya. Rangkaian kemudian menjadi stabil pada suatu kondisi dan

tidak akan berubah atau toggle sampai ada perintah dengan diberi pulsa triger.

Gambar 1.9 berikut adalah salah satu contoh rangkaian bistable multivibrator

dengan menggunakan IC 555.

Gambar 1.9. Bistable Multivibrator dengan IC 555

Perubahan sinyal output dari IC 555 yang berada pada pin 3 diperoleh dengan

mengendalikan masukan trigger dan reset pada IC 555. Pada kondisi tidak

terhubung ke ground, kedua masukan ini ditahan pada level logika “High” oleh

dua buah resistor Pull Up, yaitu R1 dan R2. Jika masukan trigger (Pin 2)

dihubungkan ke ground, maka trigger akan berada pada posisi “Low” dan output

pada pin 3 berada pada kondisi “Set” atau pada level logika “High”. Jika saklar

dipindah ke pin 4 (reset), maka pin 4 ini akan terhubung ke ground dan memiliki

logika “Low”, sehingga akan mengubah kondisi output dari “High” ke “Low”.

Kondisi ini dapat berlangsung terus menerus, sehingga terlihat bistable

multivibrator memiliki 2 keadaan stabil, yaitu “Low” dan “High”.

C. Peralatan

1. Modul dasar Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS)

2. Kit sistem Latih Elektronika EFT-ETS-CA 1

3. Multimeter

4. Osiloskop

5. Kabel hubung 2 mm

D. Prosedur Percobaan

Astable Multivibrator

1. Siapkan modul Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS) dan letakkan kit

sistem Latih Elektronika EFT-ETS-CA 1 pada tempatnya. Pastikan

keduanya belum terhubung ke sumber listrik dan semua saklar dalam

keadaan mati.

2. Hubungkan ke sumber AC 220 V/ 50 Hz

3. Gunakan gambar berikut ini untuk membantu melaksanakan percobaan

Gambar 1.10. Astable Multivibrator dengan IC 555

4. Gunakan kawat hubung 2 mm untuk memperoleh rangkaian di atas

C10.01µF

C20,01µF

5. Persiapkan Osiloskop, pastikan rangkaian Anda telah diperiksa asisten

6. Nyalakan listriknya

7. Hitung dan catatlah frekuensi f dan siklus tugasnya D. Bandingkan hasil

pengukuran dan perhitungan.

8. Ambil RA = 10K dan RB = 100K

9. Ukurlah lama status tinggi W dan perioda T dalam satu siklus

10. Lengkapi tabel hasil percobaan

Monostable




keadaan mati.


3. Pergunakan gambar berikut ini untuk membantu pelaksanaan percobaan

Gambar 1.11. Monostable Multivibrator

4. Gunakan kawat penghubung 2 mm untuk memperoleh rangkaian di atas.

pastikan rangkaian Anda telah diperiksa asisten

5. Amati dan gambar bentuk gelombang V1, V2, dan S1 dengan osiloskop

Bistable Multivibrator




keadaan mati.


3. Pergunakan gambar berikut ini untuk membantu pelaksanaan percobaan

Gambar 1.12. Bistable Multivibrator

4. Gunakan kawat penghubung 2 mm untuk memperoleh rangkaian di atas.

Pastikan rangkaian Anda telah diperiksa oleh asisten

5. Amati dan gambar bentuk gelombang masukan dan keluaran dengan

osiloskop

E. Tabel Hasil Percobaan

1. Astable Multivibrator

a. Dengan C1 = 10µF

R1, kΩ R2, kΩ fcalc Dcalc fmeas Dmeas

10 10

100 10

10 100

b. Dengan C1 = 22 µF

R1, kΩ R2, kΩ fcalc Dcalc fmeas Dmeas

10 100

100 10

10 10

2. Monostable Multivibrator

R1, kΩ C1, µF Tcalc Tmeas

10 22

100 22

10 100

3. Bistable Multivibrator

Clock Kondisi LED

1

1

TUGAS PENDAHULUAN

PERCOBAAN MULTIVIBRATOR

1. Jelaskan yang dimaksud dengan:

Astable Multivibrator

Monostable Multivibrator

Bistable Multivibrator

catatan: Schematicnya gak usah digambar, dijelaskan saja!

2. Gambarkan (Pakai Tangan) IC 555 beserta keterangan masing-masing Pinnya!

3. Jelaskan fungsi masing-masing pin IC 555!

4.Tuliskan rumus untuk mencari Duty Cycle dan Frekuensi pada Astable

Multivibrator yang menggunakan IC 555!

5. Tuliskan rumus untuk mencari Time Period pada Monostable Multivibrator

yang menggunakan IC 555!

PERCOBAAN 2

OPERATIONAL AMPLIFIER (OP-AMP)

RUDI HASUDUNGAN HUTABARAT

0815031026

PERCOBAAN 2Operational Amplifier (Op-Amp)

A. Tujuan Percobaan1. Mampu menjelaskan jenis-jenis filter aktif

2. Mengetahui penggunaan Op-amp sebagai filter LPF

3. Mengetahui penggunaan Op-amp sebagai filter HPF

4. Mengetahui pengguaan Op-amp sebagai filter BPF

B. Teori DasarPenguat Operasional (Operational Amplifier – Op Amp) adalah sebuah penguat

instan yang bisa langsung dipakai untuk benyak aplikasi penguatan. Sebuah Op-

amp biasanya berupa IC (Integrated Circuit). Pengemasan Op-amp dalam IC

bermacam-macam, ada yang berisi satu op-amp (contoh : 741), dua op-amp

(4558, LF356), empat op amp (contoh = LM324, TL084), dll.

Penguat operasional tersusun dari beberapa rangkaian penguat yang

menggunakan transistor atau FET. Biasanya membuat penguat dari op-amp lebih

mudah dibandingkan membuat penguat dari transistor karena tidak memerlukan

perhitungan titik kerja, bias, dll.

Kelebihan penguat operasional (op-amp):

- Impedansi masukan yang tinggi sehingga tidak membebani penguat

sebelumnya.

- Impedansi luaran yang rendah sehingga tetap stabil walau dibebani oleh rangkaian selanjutnya.

- Lebar pita (bandwidth) yang lebar sehingga dapat dipakai pada semua jalur

frekuensi audio (woofer, midle, dan tweeter)

- Adanya fasilitas offset null sehingga memudahkan pengaturan bias penguat

agar tepat dititik tengah sinyal.

Bagian-bagian dalam Op-amp :

- Penguat differensial, yaitu merupakan bagian input dari op-amp. Penguat

differensial mempunyai dua input (input + dan input -)

- Penguat penyangga (Buffer), yaitu penguat penyangga sinyal output dari

penguat differensial agar siap untuk dimasukkan ke penguat akhir op-amp.

- Pengatur bias, yaitu rangkian pengatur bias dari penguat differensial dan

buffer agar diperoleh kestabilan titik nol pada output penguat akhir.

- Penguat akhir, yaitu penguat yang merupakan bagian output dari op-amp.

Penguat akhir ini biasanya menggunakan konfigurasi push-pull kelas B atau

kelas AB.

1. Penggunaan Op-Amp

a. Penguat diffrensial

Penguat differensial adalah penggunaan op amp untuk mencari selisih antara dua

buah titik tegangan yang berbeda.

b. Penguat Penjumlah (summing amplifier)

Penguat penjumlah berfungsi menjumlahkan level masing masing sinyal input

yang masuk ke op-amp. Penggunanan op-amp sebagai penjumlah sering

dijumpai pada rangkaian mixer audio.

c. Integrator (Low Pass Filter)

Integrator berfungsi mengintegralkan tagangan input terhadap waktu.

Penggunanan integrator juga sebagai tapis lulus bawah (Low Pass Filter)

d. Diffrensiator (High Pass Filter)

Differensiator berfungsi mendiferensialkan tagangan input terhadap waktu.

Penggunanan diferensiator juga sebagai tapis lulus atas (High Pass Filter).

C. Alat dan Bahan

- Multimeter

- Osiloskop

- Kabel Penghubung

- Function generator

- Modul dasar Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS)

- Kit sistem latih

D. Prosedur Percobaan

1. Tapis LPF (Low Pass Filter)

- Siapkan modul Sistem Latih Elektronik (EFT-ETS-BS) dan letakkan kit

sistem Latih Elektronika EFT-ETS pada tempatnya. Pastikan keduanya

belum terhubung ke sumber listrik dan semua saklar dalam keadaan mati.

- Hubungkan ke Vin ke Funtion generator,

- Buatlah rangkain seperti gambar berikut,

- Catat besar tegangan pada voltmeter

- Buatlah tabel seperti tabel berikut:

Frekuensi Tegangan Vin Tegangan Vout2040608090100

- Buatlah grafik dari respon tegangan terhadap frekuensi

2. Tapis HPF (High Pass Filter)






-

- Catat besar tegangan pada voltmeter- Buatlah tabel seperti berikut,


608090100

- Buatlah grafik dari respon frekuensi terhadap tegangan

3. Tapis BPF (Band Pass Filter)






- Catat besar tegangan pada voltmeter


- Buat grafik respon frekuensi terhadap tegangan,

TUGAS PENDAHULUAN

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan filter LPF, HPF, BPF?

2. Gambar serta jelaskan grafik karakteristik filter LPF, BPF, dan HPF?

3. Buatlah rangkaian filter LPF, HPF dan BPF sederhana yang disimulasikan

dengan bantuan software simulator (Proteus.

PERCOBAAN 3

ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) DAN

DIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC)

RIDHO AUDLI

0815031087

PERCOBAAN 3

ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) DANDIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC)

A. Tujuan

1. Menjelaskan proses konversi 8 bit analog ke digital dengan IC

ADC0804.

2. Mengamati pulsa proses konversi ADC menggunakan Osiloskop.

3. Menghitung laju perubahan ADC pada rangkaian percobaan.

4. Menjelaskan proses konversi 8 bit digital ke analog dengan IC

DAC0808.

B. Teori Dasar

1. Analog-to-Digital Converter (ADC)

Analog-to-Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang

untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804

dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini

bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan

spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu

masukan tegangan. Hal-hal yang juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC

ini adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan oleh ADC dari

rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran,

ketepatan dan waktu konversinya.

Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal analog

menjadi sinyal digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa

digunakan dalam perancangan adalah jenis Successive Approximation Convertion

(SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih

singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan

diubah. Gambar 1 memperlihatkan diagram blok ADC tersebut.

Gambar 1. Blok diagram ADC

Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset

kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan .

Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock,

dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register

SAR.

Apabila konversi telah dilaksanakan , rangkaian kembali mengirim sinyal

selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan

data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, outpun

digital tetap tersimpan sekalipun akan dimulai siklus konversi yang baru.

Gambar 2. Konfigurasi pin IC ADC0804

IC ADC 0804 mempunyai dua input analog, Vin(+) dan Vin(-), sehingga

dapat menerima input diferensial. Input analog sebenarnya (Vin) sama dengan

selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin input yaitu

Vin = Vin(+) – Vin(-). Apabila input analog berupa tegangan tunggal, tegangan

ini harus dihubungkan dengan Vin(+), sedangkan Vin(-) digroundkan. Untuk

operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan

referensi. Dalam hal ini jangkauan input analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt

(skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan

persamaan berikut:

Resolusi=Vout skala penuh

2n−1= 5V

255=19,6 mV

Dimana n menyatakan jumlah bit output biner IC analog-to-digital

converter.

IC ADC 0804 memiliki generator clock internal yang harus diaktifkan dengan

menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK R/CLK OUT dan

CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital.

Frekuensi clock yang diperoleh sama dengan :

f =0,91RC

Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang

dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memiliki 8 output digital sehingga dapat

langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Input Chip Select

(aktif LOW) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika HIGH,

ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua output berada dalam keadaan

impedansi tinggi. Input Write atau Start Convertion digunakan untuk memulai

proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan output interrupt

atau end of convertion menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi,

akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.

2. Digital-to-Analog Converter (ADC)

Pada sistem elektronik banyak sekali alat-alat yang membutuhkan tegangan

analog, sementara keluaran dari komputer merupakan tegangan digital. Untuk

dapat mengendalikan alat lain yang membutuhkan tegangan analog, komputer

memerlukan suatu penghubung (interface) yang dinamakan DAC (Digital-to-

Analog Converter). IC DAC0808 rangkaian internalnya menggunakan metode

tangga R-2R.

Cara kerja metode tangga R-2R dapat dipelajari dengan memperlihatkan

konverter 2 bit saja seperti yang diperlihatkan lalu menggunakan Hukum Ohm.

Manfaat metode tangga R-2R ini:

Hanya 2 resistor yang dipakai.

Dapat diperluas dengan mudah sampai sebanyak yang diinginkan.

Harga mutlak resistor tidak penting, hanya perbandingannnya saja yang harus

tepat.

Dapat dengan mudah dipabrikasi dalam bentuk IC.

Akan halnya pada IC DAC 0808, pena 4 merupakan arus yang besarnya

tergantung pada nilai A7 sampai A0 dan arus referensi. Arus referensi biasanya

diatur 2 mA (V ref/R14).

Arus keluaran pada pena 4 dihubungkan ke rangkaian penguat pembalik yang

akan mempunyai tegangan keluaran sebesar:

V 0=I 0 × R0

Sehingga DAC 8 bit akan mempunyai rumus:

V 0=I 0 × R0=( V ref

R14)× R0( A7

2+

A6

4+

A5

8+

A4

16+

A3

32+

A2

64+

A1

128+

A0

256 )

Sehingga untuk arus referensi 2 mA, R0=5000 oh m, data masukan 1000 0000

didapat: V 0=5volt

Resolusi adalah 1 bagian dibagi dengan banyaknya tingkatan yang tersedia (bit),

atau dengan rumus dapat ditulis:

Resolusi: 12

n−1, DAC 8 bit didapat, resolusi= 1

28−1=1/255

Semakin besar digit suatu DAC resolusi semakin kecil, dan akan membuat

DAC semakin baik. Tegangan skala penuh ditentukan oleh nilai arus referensi dan

resistor umpan balik op-amp. Biasanya mempunyai nilai +5V, +10V, +15V

tergantung pada aplikasi yang diinginkan. Tetapi harus diingat bahwa tegangan

maksimum yang sebenarnya selalu 1 LSB lebih kecil dari tegangan keluaran skala

penuh.

Ketelitian adalah seberapa dekat keluaran secara praktekdari nilai sebenarnya.

Ketelitian bergantung pada nilai tegangan referensi, toleransi resistor, dan

kecocokan transistor. Ketelitian ini biasanya dinyatakan sebagai kesalahan dalam

penambahan LSB. Kesalahan 1 LSB artinya keluaran yang sebenarnya berbeda

keluaran idealnya sebesar 1 LSB. Secara ideal kesalahan suatu DAC harus lebih

kecil dari ½ LSB.

Monotonisasi adalah keluaran yang terus bertambah bila masukan bertambah

besar. Suatu DAC akan monoton bila mempunyai kesalahan lebih kecil atau sama

dengan ½ LSB.

Waktu pemantapan adalah waktu yang diperlukan untuk menghasilkan

keluaran yang benar (biasanya dari nanodetik sampai mikrodetik). Nilai waktu

pemantapan akan menentukan kecepatan dalam mengubah masukan digital.

Gambar 3. Konfigurasi Pin IC DAC0808

C. Peralatan

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini sebagai berikut:

1. Modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS)

2. Kit sistem latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6)

3. Multimeter digital

4. Kabel penghubung

D. Rangkaian Percobaan

1) Analog-to-Digital Converter (ADC)

Gambar 4. Rangkaian ADC0804 8 bit.

2) Digital-to-Analog Converter (ADC)

Gambar 5. Rangkaian DAC0808 8 bit.

E. Prosedur Percobaan

1. Analog-to-Digital Converter (ADC)

1) Siapkan modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS) dan kit sistem

latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6) seperti pada gambar berikut.

Gambar 6. Konstruksi modul dasar sistem latih elektronik dengan kit

sistem latih A/D dan D/A.

2) Hubungkan ke sumber AC 220 Volt/50 Hz.

3) Hubungkan kabel penghubung seperti pada gambar rangkaian percobaan.

4) Hubungkan sumber (Vcc, A Gnd dan D Gnd) ke IC ADC0804.

5) Hubungkan tegtangan input 0-15 volt ke sumber dc variable pada modul

dasar. Atur pada posisi 0V.

6) Hubungkan 8 bit keluaran digital pada logic indikator, perhatikan MSB pada

bagian paling kiri.

7) Aktifkan sumber daya.

8) Atur masukan DC dengan perlahan, agar lebih akurat gunakan multimeter

digital untuk mengukur masukan sinyal analog ke ADC0804.

9) Tekan tombol penekan satu kali untuk memulai proses konversi.

10) Putarlah potensiometer pada tegangan masukan, amati perubahan masukan

dengan multimeter digital dan keluaran digitalnya.

11) Lakukan pengamatan dan catat hasil output digital pada tabel.

Tabel 1. Pengamatan ADC 8 bit.

INPUT OUTPUTAnalog Vin (V)

DigitalDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

1,53

4,56

7,59

10,512

12) Tentukan laju konversi dari ADC dengan menggunakan osiloskop.

13) Non-aktifkan sumber, hubungkan osiloskop dari pin 3 ke ground

pada ADC.

14) Nyalakan sumber, tekan ‘tombol mulai’ untuk memulai proses

konversi.

15) Ukurlah waktu periode dari satu kali konversi A/D melalui

osiloskop.

16) Hitung laju konversi dengan f =1T .

17) Non-aktifkan semua saklar bila percobaan telah selesai.

2. Digital-to-Analog Converter (ADC)

1) Siapkan modul dasar sistem latih elektronik (EFT-DTB-BS) dan kit sistem

latih A/D dan D/A (EFT-DTX-6) seperti pada gambar berikut.

Gambar 7. Konstruksi modul dasar sistem latih elektronik dengan kit

sistem latih A/D dan D/A.

2) Hubungkan ke sumber AC 220 Volt/50 Hz.

3) Hubungkan kabel penghubung seperti pada gambar rangkaian percobaan.

4) Hubungkan sumber (Vcc=+5V, Vee=-12V, V Ref (+) = 0 – 10 V, V ref (-)

2k7 ke Gnd dan pena 2 ke GND) pada IC DAC0808.

5) Hubungkan keluaran analognya ke rangkaian op-amp.

6) Hubungkan masukan digital DAC yakni A7-A0 ke saklar data pada modul

dasar (S7-S0). Perhatikan letak MSB dan LSB.

7) Hubungkan keluaran dari op-amp ke multimeter digital

8) Aktifkan sumber daya

9) Masukkan hasil pengamatan sesuai dengan masukan digital yang diberikan

pada tabel berikut:

Tabel 2. Pengamatan DAC 8 bit.

Input OutputPenguatan

Av=Vout/VinBilangan Biner Analog

8S 4S 2S 1S Tegangan yang terukur

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

10) Tentukan laju pengubahan DAC dengan menggunakan osiloskop.

11) Matikan sebentar, hubungkan osiloskop pada pena 6 dari IC 741 ke pena pada

IC DAC0808.

12) Lakukan pengamatan dan ukur kondisi ini.

13) Bila telah selesai praktikum pastikan semua saklar dalam keadaan off.

F. Tugas Pendahuluan

1. Jelaskan perbedaan antara ADC dengan DAC!

2. Dengan menggunakan Succesive Ramp ADC, dapatkan nilai 8 bit biner dari

tegangan input 7,28 V dan Vref=10V!

3. Hitung tegangan jika masukan digital 11111110!

PERCOBAAN 4

RANGKAIAN COUNTER UP & DOWN PADA FPGA

RUDY DARMAWAN

0915031072

PERCOBAAN 4

RANGKAIAN COUNTER UP & DOWN PADA FPGA

I. TUJUAN PRAKTIKUM

Pelaksanaan praktikum ini memiliki beberapa tujuan utama, yaitu:

1. Menjelaskan arsitektur dasar IC FPGA.

2. Memahami keuntungan penggunaan teknologi FPGA.

3. Mempelajari pemrograman rangkaian counter pada FPGA.

4. Implementasi counter up & down dalam VHDL.

5. Mensimulasikan code dengan perangkat lunak Xilinx & Modelsim

II. DASAR TEORI

Field-Programmable Gate Array (FPGA) adalah komponen elektronika dan

semikonduktor yang mempunyai komponen gerbang terprogram (programmable-

logic) dan sambungan terprogram. Komponen gerbang terprogram yang dimiliki

meliputi jenis gerbang logika biasa (AND, OR, XOR, NOT) maupun jenis fungsi

matematis dan kombinasional yang lebih kompleks (decoder, adder, subtractor,

multiplier, dan lain-lain). Blok-blok komponen di dalam FPGA bisa juga

mengandung elemen memori (register) mulai dari flip-flop sampai pada Random

AccessMemory (RAM).

ARSITEKTUR FPGA

Masing-masing vendor FPGA mempunyai arsitektur sendiri, tetapi secara umum

adalah seperti pada gambar 2. Arsitekturnya terdiri dari Configurable Logic Block,

Configurable I/O Block, dan Programmable Interconnect.

Gambar 2 Arsitektur FPGA

Configurable Logic Blocks (CLB) memuat logika untuk FPGA. Secara lebih

detail, CLB memuat logic cell. Pada dasarnya, sebuah logic cell tersusun atas

sebuah Look Up Table (LUT) kecil, sebuah D Flip Flop, dan sebuah 2 to 1 mux.

Gambar 3. CLB

Configurable I/O Block sebagai interface antara external package pin dari device

dan internal user logic. Interconnect adalah jaringan terprogram bagi jalannya

sinyal antara input dan output pada elemen-elemen fungsional di dalam FPGA

seperti CLB, IOB, DCM, dan Block RAM.

FPGA – MIKROKONTROLER

FPGA mengimplementasikan elemen-elemen logika terprogram, bekerja secara

parallel. Mikrokontroler bekerja berdasarkan arsitektur CPU, mengeksekusi

sekumpulan instruksi secara sekuensial

PROGRAMMABLE LOGIC - DESIGN FLOW SECARA UMUM

Design Entry, dapat dibuat dengan cara schematic atau HDL (Hardware

Description Language) seperti ABEL, VHDL, dan/atau Verilog.

Implementation, yaitu terdiri dari tahap pemetaan, placement, routing

termasuk pula bitstream generation, timing analyzing dan layout viewing

Download, yaitu meng-upload bitstream ke Hardware (FPGA chip)

Gambar 4. Xilinx SPARTAN-3E STARTER KIT

APLIKASI FPGA

Prototyping

Ideal untuk aplikasi pembuatan prototipe

On-site re-configuration of hardware

yaitu aplikasi hardware yang bisa dikonfigurasi ulang secara cepat

FPGA-based computation engines

FPGA sebagai processor aplikasi komputasi

PEMROGRAMAN IC FPGA

Gambar 5. Proses Pemrograman IC FPGA

Very high speed integrated circuit Hardware Description Language (VHDL)

adalah sebuah bahasa program yang digunakan untuk mendesain dan

melakukan modeling dari suatu sistem perangkat keras digital, circuit board,

atau komponen. Secara umum struktur dari pemrograman VHDL terdiri atas

dua bagian yaitu bagian ENTITY dan bagian ARCHITECTURE.

Gambar 6. Structure VHDL

Bagian ENTITY menjelaskan spesifikasi pin-pin eksternal yang digunakan

dari sirkuit atau rancangan yang akan dibuat.

entity ANDGATE

is port (

IN1 : in std_logic;

IN2 : in std_logic;

OUT1: out std_logic);

end entity ANDGATE;

ARSITEKTUR STANDAR DALAM VHDL

Ada 3 pendekatan berbeda dalam menuliskan arsitektur VHDL. Ketiga

pendekatan tersebut adalah dataflow, structural dan behavioral.

1. Behavioural

Didesain berdasarkan Algoritma

2. Dataflow (RTL)

Didesain berdasarkan alur register data. Fungsi dari rangkaian dijelaskan

dengan mendefinisikan aliran informasi dari satu register (input) ke

register lain (output).

3. Structural

Metode ini sama saja dengan representasi skematik, karena hubungan

tiap komponen diperlihatkan

Tidak seperti bahasa program pada umumnya, misalnya C atau Pascal, di mana

eksekusi untuk setiap statement dilakukan satu persatu dan dengan suatu aturan

tertentu. Di dalam architecture VHDL tidak terdapat aturan tertentu (kecuali

dalam statement process, yang eksekusinya dilakukan secara sekuensial) dalam

melakukan penetapan statement. Perintah eksekusi akan dilakukan jika terjadi

perubahan pada sinyal-sinyal dalam suatu statement

COUNTER

Pada Counter Asinkron, sumber clock hanya diletakkan pada input Clock di Flip-

flop terdepan (bagian Least Significant Bit / LSB), sedangkan input-input clock

Flip-flop yang lain mendapatkan catu dari output Flip-flop sebelumnya.

Konfigurasi ini didapatkan dari gambar timing diagram Counter 3-bit seperti

ditunjukkan pada gambar 5.1. Dengan konfigurasi ini, masing-masing flip-flop di-

trigger tidak dalam waktu yang bersamaan. Model asinkron semacam ini dikenal

juga dengan nama Ripple Counter.

Tabel 1. Tabel Kebenaran dari Up Counter Asinkron 3-bit

Berdasarkan bentuk timing diagram di atas, output dari flip-flop C menjadi clock

dari flip-flop B, sedangkan output dari flip-flop B menjadi clock dari flip-flop A.

Perubahan pada negatif edge di masing-masing clock flip-flop sebelumnya

menyebabkan flip-flop sesudahnya berganti kondisi (toggle), sehingga input-input

J dan K di masing-masing flip-flop diberi nilai ”1” (sifat toggle dari JK flip-flop).

Bentuk dasar dari Counter Asinkron 3-bit ditunjukkan pada gambar 2.

Rangkaian Up/Down Counter merupakan gabungan dari Up Counter dan Down

Counter. Rangkaian ini dapat menghitung bergantian antara Up dan Down karena

adanya input eksternal sebagai control yang menentukan saat menghitung Up atau

Down. Pada rangkaian Up/Down Counter ASinkron, output dari flip-flop

sebelumnya menjadi input clock dari flip-flop berikutnya, seperti ditunjukkan

pada gambar 4.

III. PERALATAN

1. Satu set PC yang dilengkapi dengan software ISE WebPack versi 10.1 atau

lebih serta software ModelSim.

2. Development board XC3S500E

3. Power-supply +9V

4. Kabel data

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Jalankan software ISE WebPACK dengan mengklik ganda ikon

pada desktop.

2. Buat new project dengan nama percobaan2 simpan di folder D:\elan\

percobaan2

3. Masukkan parameter seperti gambar berikut. Kemudian klik tombol

NEXT sampai tiga kali, konfigurasi yang ada tidak perlu diubah,

kemudian klik tombol FINISH.

Device Family: Spartan3E Device: XC3S500E Package: FG320 Speed : -4 Top-Level Source Type: Hdl

4. Buat new source jenis VHDL Module dengan nama counter

Selanjutnya klik NEXT sampai FINISH

5. Maka anda akan mendapatkan jendela HDL editor

6. Selanjutnya ketikkan listing program pada jendela HDL editor:

7. Kemudian SAVE file dan periksa penulisan program VHDL dengan cara

melakukan klik ganda pada check syntax

Ulangi langkah ini sampai tidak ada kesalahan, apabila sudah tidak ada

error maka ikutilah langkah selanjutnya.

8. Kemudian synthesize modul dengan cara mengklik ganda pada

Synthesize-XST serta Implementasi Design dengan cara mengklik ganda

pada Implement Design.

9. Buat new source untuk simulasi modul VHDL hasil perancangan, berilah

nama file simul_CNT!

10. Berikanlah nilai logika pada parameter input (yang berwarna biru)

sebelum melakukan simulasi. Setelah itu lakukan simulasi dan gambarkan

hasil simulasi pada lembar laporan sementara, Jangan lupa simpan file

hasil simulasi.

11. Selanjutnya lakukan simulasi FUNCTIONAL (Simulate Behavioral

Model) dan simulasi TIMING (Simulate Post Place&Route VHDL

Model).

12. Setelah itu lanjutkan dengan membuat konfigurasi untuk pin-pin tersebut.

13. lalu download program tersebut ke FPGA, dan perhatikan hasil

keluarannya

PERCOBAAN 5

MIKROKONTROLER AVR

IBNU NADHIR

0915031012

I. JUDUL PRAKTIKUM

MICROCONTROLLER AVR

II. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan dari praktikum ini adalah:1. Mengetahui karakteristik microcontroller ATmega8535.2. Menguasai cara membuat program ke dalam microcontroller menggunakan

software AVR Studio 4 dan membuat simulasinya di dalam software Proteus 7 Profesional.

3. Mengetahui cara memvariasikan LED menggunakan microcontroller ATmega8535.

4. Mengetahui cara membuat program tentang counter menggunakan microcontroller ATmega8535.

III. TEORI DASAR

Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) merupakan

mikrokontroler keluaran Atmel, yang mempunyai arsitektur RISC 8 bit, di mana

semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi

dieksekusi dalam 1 siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang

membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis

mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi

RISC (reduced Instruction set computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi

CISC (complex Instruction set computing). Secara umum, AVR dapat

dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx,

keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-

masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan

instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

ATmega 8535/16/32 adalah produk atmel seri AVR yang merupakan system

programmable, artinya dapat kita program secara berulang-ulang. Yang

membedakan antara ketiga seri ATmega diatas adalah hanya sebatas memory

flash yaitu seri ATmega8535 kapasitas memory flash 8 Kb, ATmega 16 kapasitas

memory flashnya 16 Kb, dan ATmega32 kapasitas memory flashnya sebesar 32

Kb.

1. Arsitektur Mikrokontroller AVR

Diagram blok arsitektur mikrokontroler tipe ATmega8535 ditunjukkan pada

gambar 1. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATmega8535 memiliki

bagian sebagai berikut:

a) Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C dan port D.

b) ADC 10 bit sebanyak 8 saluran yang terletak pada port A.

c) Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding yang terletak di

bagian kanan atas gambar 1.

d) CPU yang terdiri atas 32 buah register.

e) Watchdog Timer dengan osilator internal terletak di bagian tengah kanan

gambar 1.

f) SRAM sebesar 512 byte yang terletak di bagian tengah kiri atas gambar 1.

g) Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan read while write.

h) Unit interupsi internal dan eksternal terletak di bagian tengah kanan bawah

gambar 1.

i) Port antarmuka SPI yang terletak di bagian tengah kiri bawah gambar 1.

j) EEPROM sebanyak 512 byte yang dapat diprogram saat operasi terletak di

bagian tengah kanan bawah gambar 1.

k) Antarmuka komparator analog yang terletak di bagian tengah bawah kiri

gambar 1.

l) Port USART komunikasi serial terletak di tengah kanan bawah gambar 1.

Gambar 1. Blok diagram arsitektur mikrokontroler ATmega8535

2. Fitur ATmega8535

Fitur yang terdapat di ATmega8535 adalah sebagai berikut:

1) Frekuensi clock maksimum 16 MHz.

2) Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam PortA, PortB, PortC dan PortD.

3) Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 input.

4) Timer/Counter sebanyak 3 buah.

5) CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.

6) Watchdog Timer dengan osilator internal.

7) SRAM sebesar 512 byte.

8) Memori Flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write.

9) Interrupt internal maupun eksternal.

10) Port komunikasi SPI.

11) EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

12) Analog Comparator.

13) Komunikasi serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

3. Konfigurasi Pin ATmega8535

Konfigurasi pin yang terdapat di ATmega8535 dapat dilihat pada gambar 2.

Berdasarkan fungsi dari konfigurasi pin ATmega8535 adalah sebagai berikut :

1) VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan 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 dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5) Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator.

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 referensi ADC.

Gambar 2. Pin ATmega8535

Seperti gambar diatas ATmega8535 terdapat dari 4 Port yaitu PORTA, PORTB,

PORTC, PORTD dan terdiri dari 32 pin I/O (input/output) yang mana masing-

masing port mempunyai 8 pin (0-7), dari 32 pin ini kita bisa menjadikannya

sebagai masukan (input) atau keluaran (output) dengan mengeset DDR (Data

Direction Register).

Contoh:

DDRC=255; // Artinya PORTC dikonfigurasi sebagai output, yaitu (PC.0 sampai

PC.7)

DDRD=0x00 // Artinya PORTD dikonfigurasi sebagai input, yaitu (PD.0 sampai

PD.7)

VOH ( output high voltage) ialah tegangan pada pin I/O mikrokontroler ketika ia

mengeluarkan logia “1” dengan besar sekitar 4.2V dan arus sebesar 20mA(IOH .

Setiap pin I/O mikrokontroler AVR memiliki internal pull up. Mialnya Port B

dikonfiguasi sebagai input dan internal pull-upnya diaktifkan maka DDRB==00H

dan PORTB=00H

Contoh ;

DDRB=0; // Port B dikonfigurasi sebagai input

PORTB=0; //internal pull-up aktif

Untuk mendeteksi input pada salah satu port, dapat digunakan fungsi PINx,

sedangkan mendeteksi per pin pada suatu port dapat digunakan fungsi Pinx.bit

Contoh:

PORTB=PINC; //Semua data di Port C dikirim ke Port B

PORTB.0=PINC.0 ; //Data di Port C.0 dikirim ke Port B.0

Selain itu setiap port pada mikrokontroller ATmega8535 selain menjadi pin I/O

(input/output), juga mempunyai fungsi khusus masing-masing yaitu:

PORTA berfungsi khusus sebagai masukan ADC (analog digital

converter) sebanyak 8 channel (10bit)

PORTB berfungsi khusus sebagai Timer/Counter, Komparator Analog &

SPI

PORTC berfungsi khusus sebagai Komparator Analog dan Timer

Oscillator

PORTD berfungsi khusus sebagai Komparator Analog, Interrupt External

serta Komunikasi serial. Biasanya juga dipakai sebagai PWM untuk driver

motor (OC1A & OC1B)

Selain itu beberapa lagi kaki -kaki diantaranya antara lain:

VCC merupakan pin sumber tegangan sebesar 5 Volt DC

GND merupakan pin ground

RESET merupakan pin untuk mereset mikrokontroller

XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal (Crystal

oscillator)

AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC

AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC

IV. PERALATAN

1. Seperangkat PC yang sudah terinstall software AVR studio 4 dan Proteus

7 Professional.

2. Sistem minimum microcontroller dan Downloader ASP.

3. Project board.

4. Lampu LED, push button dan resistor.

V. RANGKAIAN PERCOBAAN

A. LED

B. Counter

VI. PROSEDUR PERCOBAAN

A. LED

1. Me-running software AVR Studio 4. Kemudian pilih “New Project”.

2. Kemudian pada ‘Project Type’ kita pilih “AVR GCC”,

pada ‘Project name’ kita tulis “LED”,

dan pada ‘Initial file’ kita tulis “Percobaan_1”.

Lalu pilih location dimana kita akan menyimpan project kita. Setelah itu

pilih -Next- .

3. Langkah selanjutnya, karena kita menggunakan ATmega8535, pada

‘Debug platform’ pilih “AVR Simulator” lalu pada ‘Device’ pilih

“ATmega8535”. Setelah itu klik -Finish- .

4. Masukkan list program seperti dibawah ini :

#include <avr/io.h>#include <util/delay.h>int main (void)DDRA=0b11111111;

while(1)

PORTA = 0b00000001;_delay_ms(300);PORTA = 0b00000010;_delay_ms(300);

5. Memastikan program yang kita buat sudah success atau belum, tekan

CTRL+F7. Apabila sudah success maka program sudah siap dieksekusi,

ketika masih terdapat Error maka diperbaiki sampai program success.

6. Me-running software Proteus 7 Professional untuk membuat simulasi

dengan rangkaian schematicnya. Kemudian pilih “NO” pada pilihan ‘View

Sample Design’.

7. Inputkan component dari libraries yang kita butuhkan dengan cara klik

“Pick From Libraries”.

8. Panggil component dengan mengetikkan “ATmega8535” dan “LED-red”

pada keywords di pick device, lalu double klik.

9. Rangkai component tersebut sehingga membentuk rangkaian schematic

seperti dibwah ini.

10. Masukkan program yang telah kita buat sebelumnya pada AVR Studio 4,

dengan cara double klik pada ATmega8535 lalu pilih “Program File” yang

akan kita inputkan pada gambar schematic. Setelah itu kita “Play” untuk

melihat hasil program yang telah kita buat.

B. COUNTER

1. Me-running software AVR Studio 4. Kemudian pilih “New Project”.

2. Kemudian pada ‘Project Type’ kita pilih “AVR GCC”,

pada ‘Project name’ kita tulis “COUNTER”,

dan pada ‘Initial file’ kita tulis “Percobaan_2”.

Lalu pilih location dimana kita akan menyimpan project kita. Setelah itu

pilih -Next- .

3. Langkah selanjutnya, karena kita menggunakan ATmega8535, pada

‘Debug platform’ pilih “AVR Simulator” lalu pada ‘Device’ pilih

“ATmega8535”. Setelah itu klik -Finish- .

4. Masukkan list program seperti dibawah ini :

#include <avr/io.h>#include <avr/interrupt.h>int satuan,puluhan,data;void counter()

puluhan=data/10;satuan=data%10;

ISR(INT2_vect)

data++; if (data>99) data=0;

int main(void)

PORTB=0b00000100;DDRB=0x00;

DDRA=0xFF;PORTA=0x00;

return(0);

5. Memastikan program yang kita buat sudah success atau belum, tekan

CTRL+F7. Apabila sudah success maka program sudah siap dieksekusi,

ketika masih terdapat Error maka diperbaiki sampai program success.

6. Me-running software Proteus 7 Professional untuk membuat simulasi

dengan rangkaian schematicnya. Kemudian pilih “NO” pada pilihan ‘View

Sample Design’.

7. Inputkan component dari libraries yang kita butuhkan dengan cara klik

“Pick From Libraries”.

8. Panggil component dengan mengetikkan “ATmega8535”, “LED-red” dan

“BUTTON” pada keywords di pick device, lalu double klik.

9. Rangkai component tersebut sehingga membentuk rangkaian schematic

seperti dibwah ini.

10. Masukkan program yang telah kita buat sebelumnya pada AVR Studio 4,

dengan cara double klik pada ATmega8535 lalu pilih “Program File” yang

akan kita inputkan pada gambar schematic. Setelah itu kita “Play” untuk

melihat hasil program yang telah kita buat.

DAFTAR PUSTAKA

Experiment Manual for Computer Fundamental, Labtech Int. Ltd.

Paul B.Zbar – Joseph Shoop, Electricity – Electronics Fundamentals – A Text

Lab. Manual, Edisi 4, GLENCOE (MacMillan/McGraw Hill), Edisi Internasional

tahun 1993)

Charles A. Schuler. Modern Industrial Electronics, Edisi 3

Loveday, G. 1998. Intisari Elektronika. PT Elek Media Komputindo. Jakarta

web viewmultivibrator monostabil atau “one-shot”, menghasilkan satu pulsa dengan selang...

Documents