PRAKTIKUM

MIKROPROSESOR & INTERFACE I

PERCOBAAN III

JUDUL:

SIMULASI CLOSE LOOP CONTROL DASAR (1):

PENYALAAN LED MELALUI SWITCH YANG DIKONTROL OLEH RANGKAIAN BERBASIS CPU Z80

OBYEKTIF:

1. Memahami prinsip dasar minimum system CPU Z80 yang terdiri dari CPU, Memory, dan Pheripheral Input/Output sebagai controller.

2. Praktikan dapat menganalogikan percobaan control loop tertutup ini baik dari segi perangkat keras, maupun dari segi perangkat lunaknya (program), dengan sistem dan program control loop tertutup yang sebenarnya (dimensi yang aplikatif)

PERALATAN:

1. Modul FZ80CPU

2. DC Power Supply (regulated +5V)

3. Modul FZ80 I/OTEORI:

Pengertian dasar suatu sistem kontrol loop tertutup (close loop control) adalah suatu sistem yang mempunyai terminal masukan, terminal keluaran dan formulasi matematik fungsi output (terminal keluaran) terhadap input (terminal masukan), yang data terminal keluaran (output) sebagian atau sampling bagian outputnya diumpan balik ke terminal masukan untuk dijadikan pembanding/pengurang nilai data rreferensi/input dan dapat mempengaruhi untuk kerja / kinerja sistem.Contoh analogi fisik dalam sistem rangkaian control yang sebenarnya, misalnya, suatu rangkaian pengontrol temperature pada suatu boiler. Output adalah bentuk heater, sedang inputnya adalah berbentuk sensor temperature. Metoda yang paling sederhana untuk merealisasikan algoritma program kontrolnya adalah, bila suhu terlalu tinggi (disbanding referensi yang telah diberikan), maka heater dimatikan. Sedang bila terlalu rendah, heater dinyalakan. Hubungan input-output inilah yang dinyatakan sebagai hubungan loop tertutup.Dalam hal ini, yang disebut sebagai rangkaian control elektronik adalah mempunyai makna suatu sistem yang mempunyai piranti input dan piranti output. Piranti input berfungsi sebagai piranti penerima data-data dari sistem yang dikontrol, sedang piranti output berfungsi sebagai pemberi aksi kepada sistem yang dikontrol. Rangkaian control elektronik berbasis mikroprosesor mempunyai pengertian yang lebih mendalam, bahwa otak dari rangkaian elektronik tersebut adalah suatu mikroprosesor dengan arahan operasi program kemudinya.

Syarat bahwa rangkaian control harus memiliki output sebagai actuator dan input yang biasa disebut sebagai sensor, menunjukkan bahwa ruang lingkup tata rangkaian atau perangkat kerasnya adalah amat relative dan sangat tergantung dari permasalahan yang hendak dikontrolnya. Untuk itu setiap rangkaian control berbasis mikroprosesor dapat menerapkan berbagai macam Peripheral Input Output untuk membentuk fungsi sensor dan actuator itu. Realisasi perancangan dapat berkembang dari mulai satu bit input dan satu bit output sampai dengan jumlah bit yang tak terhingga.

Sistem rangkaian berbasis mikroprosesor Z80 dalam bentuk yang paling ringkas tetapi telah memenuhi persyararatan sebagai sistem control elektronik ditunjukkan dalam bentuk blok diagram dalam gambar 3-1 berikut ini

Gambar 3-1. Blok Diagram Dasar Sistem Rangkaian Berbasis Mikroprosesor

Blok diagram rangkaian di atas terdiri dari 3 komponen pendukung utama, yaitu:

1. CPU / Mikroprosesor TMPZ84C00

2. Sistem Memory : dapat berupa EPROM dan RAM, dan

3. Sistem piranti I/O (Input/Output) : berupa IC peripheralPiranti Input/Output dari sistem control di atas merupakan pintu gerbang hubungan ke sistem yang akan dikontrol. Aksi yang dikehendaki oleh sistem control ini dapat diwujudkan sebagai perintah pengemudian suatu actuator, yang level awal keluaran dari sistem kontrolnya adalah level biner. Demikian pula untuk masukan yang akan dijadikan referensi aksi sitem control. Masukan ini diambil melalui gerbang Peripheral Input, yang level akhir data diwujudkan dalam biner pula.Gambar 3-2 Ilustrasi blok diagram Sistem yang dikontrol

Sedangkan yang disebut sebagai sistem yang dikontrol diilustrasikan pada gambar 3-2. Blok diagram ini dapat mewakili seluruh model permasalahan yang dapat diatur dengan control elektronik. Terminal input, paling tidak, dapat terdiri dari sebuah jalur atau lebih (sekumpulan jalur) atau lebih (sekumpulan jalur) yang beroperasi pada logika digital. Demikian pula pada terminal output, dapat terdiri dari sebuah jalur atau lebih (sekumpulan jalur) yang beroperasi pada logika digital pula.

Dalam praktek, terminal input maupun terminal output sistem yang dikontrol dapat beroperasi pada bermacam-macam besaran. Akan tetapi besaran ini harus diterjemahkan ke dalam besaran logika dengan level yang sesuai bila hendak dihubungkan ke sistem rangkaian berbasis mikroprosesor itu. Piranti-piranti penerjemah ini disebut sebagai interface ke piranti Sensor dan Aktuator.Bila sistem rangkaian control pada Gambar 3- digabung dengan rangkaian yang dikontrol maka blok diagramnya menjadi seperti gambar berikut:

Gambar 3-3. Ilustrasi blok diagram Sistem rangkaian berbasis mikroprosesor yang digabung dengan sistem yang dikontrolnya.

Suatu Sistem Minimum yang menggunakan CPU Z80 dengan fasilitas 8-bit Input Port dan 8-bit Output Port dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 3-4. Blok Input/Output pada Sistem Rangkaian Kontrol Berbasis Mikroprosesor dengan alamat kerja tertentu

Dalam percobaan ini praktikan dapat mempelajari suatu teknik dasar untuk mengaktifkan Input dan Output port dari suatu sistem minimum CPU Z80, sebagai analogi dari suatu sistem control loop tertutup. Setiap data yang di set pada Input Port akan ditampilkan ke Output Port dalam bentuk nyala LED.

CPU

CPU

CPU

CPU

Address Bus

Data Bus

Control Bus

Piranti I/O

(Input/Output)

RAM

EPROM

CLOCK

Sistem Memory

Sistem yang dikontrol

dari Output rangkaian kontrol

ke Input rangkaian Control

Data Bus

Address Bus

CPU

CLOCK

Control Bus

CPU

CPU

CPU

EPROM

RAM

Piranti I/O

(Input/Output)

Sistem Memory

Sistem yang dikontrol

LEVEL TTL

LEVEL TTL

Input-7

Output-7

Sistem Kontrol Elektronik Berbasis Mikroprosesor & Program Kemudinya

(CPU + Memory + Peripheral I/O)

Input-6

Input-5

Output-5

Output-6

Input-4

Output-4

Input-3

Output-2

Output-3

Input-1

Input-2

Output-1

Input-0

Output-0

Alamat Kerja : 81H

Alamat Kerja : 80H