MODUL JOYSTICK PLAYSTATION BERBASIS

MIKROKONTROLER AVR ATMEGA8

Christian Andrean Pradigdya (09.41020.0075)

SEKOLAH TINGGI

MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER

SURABAYA

2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Penggunaan konsol game playstation sudah sangat memasyarakat. Hal ini

dikarenakan sudah terjangkaunya harga konsol game ini dan semakin banyaknya

tempat yang menyewakan konsol game playstation.

Salah satu perangkat konsol game playstation adalah joystick. Joystick

adalah alat pengontrol yang digunakan saat memainkan game dalam playstation.

Saat akan memakai joystick terkadang timbul masalah. Khususnya

masalah pada tombol. Kadang pengguna tidak mengetahui tombol mana yang

masih berfungsi dengan baik dan tombol mana yang sudah tidak berfungsi lagi.

Untuk memudahkan pengguna membedakan tombol mana yang masih bisa

digunakan dan tidak bisa digunakan lagi, maka dibuatlah sebuah modul. Modul

ini berbasis mikrokontroler. Selanjutnya, untuk mengetahui tombol mana yang

masih berfungsi, modul dihubungkan dengan LCD 2x16 karakter. Selanjutnya,

LCD akan menampilkan karakter sesuai tombol yang ditekan pada joystick.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan di atas, maka dapat dirumuskan

permasalahannya sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang dan membuat membuat modul yang dihubungkan

dengan joystick.

2. Bagaimana membuat program untuk membaca data yang diterima dari

joystick.

3. Bagaimana membuat program untuk menampilkan data yang sudah diterima

modul ke dalam LCD.

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini antara lain :

2

1.Untuk merancang dan membuat membuat modul yang dihubungkan dengan

merancang dan membuat membuat modul yang dihubungkan dengan

joystick.

2.Untuk membuat program yang dapat membaca data yang dikirim joystick.

3.Untuk membuat program yang dapat menampilkan data yang sudah diterima

modul ke dalam LCD.

1.4 Batasan Masalah

Joystick playstation yang digunakan adalah joystick playstation 2.

1.4 Kontribusi

Pada eksperimen sebelumnya joystick hanya diakses dan dipakai sebagai

pengontrol suatu robot. Pada eksperimen ini, data yang diakses dari

joystick ditampilkan ke dalam LCD.

3

BAB II

Landasan Teori

2.1 Mikrokontroler ATMEGA8

ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC

yang memiliki 8K Bytes In-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan

konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan

maksimum 16 MIPS pada frekuensi 16MHz. Berikut adalah fitur selengkapnya

dari AVR ATmega8.

High-Performance, Low-Power AVR 8-bit RISC Microcontroller

Advanced RISC Architecture

130 Powerful Instructions – Most Single-clock Execution

32 x 8 General Purpose Working Registers

Fully Static Operation

Up to 16 MIPS Throughput at 16MHz

On-chip 2-cycle Multiplier

High-Endurance Non-Volatile Memory segments

8K Bytes In-System Self-programmable Flash Program Memory

512 Bytes EEPROM

1K Bytes of Internal SRAM

Write/Erase Cycles: 10,000 Flash / 100,000 EEPROM

Data Retention: 20 years at 85`C / 100 years at 25`C

Opitonal Boot Code Section with Independent Lock Bits

In-System Programming by On-chip Boot Program

True Read-While-Write Operation

Programming Lock for Software Security

Peripheral features

Two 8-bit Timers/Counters with Separate Prescaler, one Compare

Mode

4

One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare

Mode, and Capture Mode

Real Time Counter with Separate Oscillator

Three PWM Channels

6-channel ADC with 10-bit Accuracy

Byte-oriented Two-wire Serial Interface

Programmable Serial USART

Master/Slave SPI Serial Interface

Programmable Watchdog Timer with Separate On-Chip Oscillator

On-Chip Analog Comparator

Special Microcontroller features

Power-On Reset and Programmable Brown-out Detection

Internal Calibrated RC Oscillator

External and Internal Interrupt Sources

Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, and

Standby

I/O and Packages

23 Programmable I/O Lines

28-lead PDIP, 32-lead TQFP, and 32-pad QFN/MLF

Operating Voltages

2.7 – 5.5V (ATmega8L)

4.5 – 5.5V (ATmega8)

Speed Grades

0 – 8MHz (ATmega8L)

0 – 16MHz (ATmega8)

Power Consumption at 4MHz, 3V, 25`C

Active: 3.6 mA

Idle Mode: 1.0 mA

5

Power-Down Mode: 0.5 uA

(pin ATMEGA8)

VCC

Suplai tegangan digital. Besarnya tegangan berkisar antara 4,5 – 5,5V untuk

ATmega8 dan 2,7 – 5,5V untuk ATmega8L.

GND

Ground. Referensi nol suplai tegangan digital.

PORTB (PB7..PB0)

PORTB adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull-up

internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang

simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink. Ketika digunakan sebagai

input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor

pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin PORTB akan berada pada kondisi tri-state ketika

RESET aktif, meskipun clock tidak running.

PORTC (PC5..PC0)

PORTC adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 7-bit dengan resistor pull-up

6

internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang

simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink. Ketika digunakan sebagai

input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor

pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin PORTC akan berada pada kondisi tri-state ketika

RESET aktif, meskipun clock tidak running.

PC6/RESET

Jika Fuse RSTDISBL diprogram, maka PC6 berfungsi sebagai pin I/O akan tetapi

dengan karakteristik yang berbeda dengan PC5..PC0. Jika Fuse RSTDISBL tidak

diprogram, maka PC6 berfungsi sebagai masukan Reset. Sinyal LOW pada pin ini

dengan lebar minimum 1,5 mikrodetik akan membawa mikrokontroler ke kondisi

Reset, meskipun clock tidak running.

PORTD (PD7..PD0)

PORTD adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull-up

internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang

simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink. Ketika digunakan sebagai

input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor

pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin PORTD akan berada pada kondisi tri-state ketika

RESET aktif, meskipun clock tidak running.

RESET

Pin masukan Reset. Sinyal LOW pada pin ini dengan lebar minimum 1,5

mikrodetik akan membawa mikrokontroler ke kondisi Reset, meskipun clock

tidak running. Sinyal dengan lebar kurang dari 1,5 mikrodetik tidak menjamin

terjadinya kondisi Reset.

AVCC

AVCC adalah pin suplai tegangan untuk ADC, PC3..PC0, dan ADC7..ADC6. Pin

ini harus dihubungkan dengan VCC, meskipun ADC tidak digunakan. Jika ADC

digunakan, VCC harus dihubungkan ke AVCC melalui low-pass filter untuk

mengurangi noise.

7

AREF

Pin Analog Reference untuk ADC.

ADC7..ADC6

Analog input ADC. Hanya ada pada ATmega8 dengan package TQFP dan

QFP/MLF.

2.2 LCD 2x16

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada LCD berwarna semacam

monitor, terdapat banyak sekali titik cahaya (pixel) yang terdiri dari satu buah

kristal cair sebagai suatu titik cahaya. Walaupun disebut sebagai titik cahaya,

namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam

sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang

susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan

inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik

akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh

karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna

lainnya tersaring.

Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.

c. Terdapat karakter generator terprogram.

d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

e.  Dilengkapi dengan back light.

8

2.3 Joystick

9

Joystick yang digunakan adalah Sonny Analog Controller SCPH-110,

joystick ini mempunyai pin out seperti berikut.

Adapun fungsi pin-pin tersebut, adalah sebagai berikut :

Data, pin ini berfungsi untuk mengirim data dari jostik ke mikrokontroler, data

dikirim dengan bentuk serial sinkron 8 bit fallin edge.

Command, pin ini berfungsi untuk mengirim data dari mikrokontroler ke

joystick, data yang di kirim berbentuk serial sinkron 8 bit fallin edge.

Vcc, Joystick membutuhkan power suplly sebesar 5 volt.

Attention, adalah pin yang digunakan untuk memilih josystick mana yang aktif

( select ).

Clock, berfungsi untuk sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data antara

mikrokontroler dan joysick. Sinyaal clock dibangkitkan oleh mikrokontroler.

Acknolwedge adalah sinyal yang dikirim oleh joystick apabila telah menerima

data dari mikrokontroler, ACK akan berlogika low kira-kira satu siklus clock pada

saat data 8 bit telah terkirim.

10

Pin Nama Keterangan

1 DATA Data

2 CMD Command

3 N/C Tidak dihubungkan

4 GND Ground

5 VCC Vcc

6 ATT Attention / Pemilih

7 CLK Clock

8 N/C Tidak di hubungkan

9 ACK Acknowledge

BAB II

Metode Penelitian

11

Metode penelitian yang dipakai adalah studi kepustakaan berupa data-data

literatur dari masing-masing komponen, informasi dari internet dan konsep teoritis

dan buku penunjang.

Keseluruhan penelitian yang dilakukan sesuai blok diagram 3.1

Gambar 3.1 Blok diagram sistem secara keseluruhan

Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras dibagi menjadi tiga bagian, rangkaian

minimum sistem Atmega8, rangkaian downloader, dan antarmuka joystick.

3.2 Cara kerja

Joystick masuk dalam modul mikrokontroler, user melakukan penekanan

tombol joystick (data dikirim). Mikrontroler mebaca data yang dikirim joystick.

Setelah selesai membaca data yang terkirim, maka mikrokontroler mengirim ke

LCD untuk ditampilkan. Jika tidak ada data yang diterima, maka LCD tidak akan

menampilkan apapun.

3.3. Flowchart software

12

START

scan Joystick

da

STOP

Mikrokontroler membaca data yang dikirim joystick

F

JIKA ADA

T

Mikrokontroler menampilkan ke LCD

Joystick playstation2

Mikrokontroler ATMEGA8535 LCD 2x16

G.4 Gambar rangkaian

13M O S I

h it a m (G N D )

I C 3

A Tm e g a 8 -D I L 2 8 s m a ll

123456789

1 01 11 21 31 4 1 5

1 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 8

P C 6P D 0P D 1P D 2P D 3P D 4V C CG N DP B 6P B 7P D 5P D 6P D 7P B 0 P B 1

P B 2P B 3P B 4P B 5

A V C CA R E F

A G N DP C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5

M O S I

m e ra h (5 V )

h ija u (p s x A c k )

k u n in g (P s x A t t n )

J 2

L C D

123456789

1 01 11 21 31 4

c o k la t (P s x D a t )

R 21 0 0

D 2O n -O f f

R S T

5 V

M O S I

J 5

D o wn lo a d A V R

123456

M I S O

b iru (P s x C lo c k )

S C K

C 81 0 u / 1 6 V

S W 1R e s e t

9 -1 2 V

5 V

R 4 2 2 0

C 2

0 . 1 u F

R S T

M I S O

5 V5 V

C 43 0 p F

o ra n y e (P s x C m d )

S C K

C 71 0 0 u F / 2 5 V

5 V

R 11 0 k

R 6 2 2 0

J 1 0

J o y s t ic k F e m a le C o n n e c t o r

123456789

U 2L M 7 8 0 5

1

2

3V I

GN

D

V O

P B 2

R S T

C 61 0 0 0 u F / 2 5 V

S C K

R 94 k 7

C 33 0 p F

R 7 2 2 0

D 1

1 N 4 0 0 1

5 V

R 82 2 0

R 52 7 0

C 51 0 u F / 1 6 V

a b u -a b u

L 1

1 0 u H

p u t ih (N C )

5 V5 V

M I S O

5 VP B 2

Y 18 M h z

14

M O S I

h it a m (G N D )

I C 3

A Tm e g a 8 -D I L 2 8 s m a ll

123456789

1 01 11 21 31 4 1 5

1 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 8

P C 6P D 0P D 1P D 2P D 3P D 4V C CG N DP B 6P B 7P D 5P D 6P D 7P B 0 P B 1

P B 2P B 3P B 4P B 5

A V C CA R E F

A G N DP C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5

M O S I

m e ra h (5 V )

h ija u (p s x A c k )

k u n in g (P s x A t t n )

J 2

L C D

123456789

1 01 11 21 31 4

c o k la t (P s x D a t )

R 21 0 0

D 2O n -O f f

R S T

5 V

M O S I

J 5

D o wn lo a d A V R

123456

M I S O

b iru (P s x C lo c k )

S C K

C 81 0 u / 1 6 V

S W 1R e s e t

9 -1 2 V

5 V

R 4 2 2 0

C 2

0 . 1 u F

R S T

M I S O

5 V5 V

C 43 0 p F

o ra n y e (P s x C m d )

S C K

C 71 0 0 u F / 2 5 V

5 V

R 11 0 k

R 6 2 2 0

J 1 0

J o y s t ic k F e m a le C o n n e c t o r

123456789

U 2L M 7 8 0 5

1

2

3V I

GN

D

V O

P B 2

R S T

C 61 0 0 0 u F / 2 5 V

S C K

R 94 k 7

C 33 0 p F

R 7 2 2 0

D 1

1 N 4 0 0 1

5 V

R 82 2 0

R 52 7 0

C 51 0 u F / 1 6 V

a b u -a b u

L 1

1 0 u H

p u t ih (N C )

5 V5 V

M I S O

5 VP B 2

Y 18 M h z

M O S I

h it a m (G N D )

I C 3

A Tm e g a 8 -D I L 2 8 s m a ll

123456789

1 01 11 21 31 4 1 5

1 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 8

P C 6P D 0P D 1P D 2P D 3P D 4V C CG N DP B 6P B 7P D 5P D 6P D 7P B 0 P B 1

P B 2P B 3P B 4P B 5

A V C CA R E F

A G N DP C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5

M O S I

m e ra h (5 V )

h ija u (p s x A c k )

k u n in g (P s x A t t n )

J 2

L C D

123456789

1 01 11 21 31 4

c o k la t (P s x D a t )

R 21 0 0

D 2O n -O f f

R S T

5 V

M O S I

J 5

D o wn lo a d A V R

123456

M I S O

b iru (P s x C lo c k )

S C K

C 81 0 u / 1 6 V

S W 1R e s e t

9 -1 2 V

5 V

R 4 2 2 0

C 2

0 . 1 u F

R S T

M I S O

5 V5 V

C 43 0 p F

o ra n y e (P s x C m d )

S C K

C 71 0 0 u F / 2 5 V

5 V

R 11 0 k

R 6 2 2 0

J 1 0

J o y s t ic k F e m a le C o n n e c t o r

123456789

U 2L M 7 8 0 5

1

2

3V I

GN

D

V O

P B 2

R S T

C 61 0 0 0 u F / 2 5 V

S C K

R 94 k 7

C 33 0 p F

R 7 2 2 0

D 1

1 N 4 0 0 1

5 V

R 82 2 0

R 52 7 0

C 51 0 u F / 1 6 V

a b u -a b u

L 1

1 0 u H

p u t ih (N C )

5 V5 V

M I S O

5 VP B 2

Y 18 M h z