laporan mikrokontroler

25
LAPORAN MIKROKONTROLER “SISTEM PARKIR 3 ” OLEH : ISA MAHFUDI NIM. 1141160018 D4-2A JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL

Upload: isamahfudi

Post on 13-Aug-2015

134 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Mikrokontroler

LAPORAN

MIKROKONTROLER

“SISTEM PARKIR 3 ”

OLEH :

ISA MAHFUDI

NIM. 1141160018

D4-2A JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL

POLITEKNIK NEGERI MALANGJalan Soekarno-Hatta No. 9, PO Box04, Malang-65141

Tel. (0341) 404424, 404425, Fax. (0341) 404420

Page 2: Laporan Mikrokontroler

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Pada praktikum ini bertujuan :

(1) Dapat memogram mikrokontroler dengan menggunakan aplikasi AVR

(2) Dapat menjalankan aplikasi Proteus dan AVR

(3) Dapat membuat program dengan Bahasa C

1.2 Teori Dasar

1.2.1 Mikrokontroler Atmega 16

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu chip. 

Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau

berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port

masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu,

ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial

komunikasi.  Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu

mikrokontroler AVR. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan

menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny.  Pada dasarnya

yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya

Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16

terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan

register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali

lainnya.  Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam

chip yang sama dengen prosesornya (in chip).

Arsitektur ATMega16

Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori

program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga

pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent),

adapun blog diagram arsitektur ATMega16.  Secara garis besar mikrokontroler

ATMega16 terdiri dari :

1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.

2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM

1Kbyte

3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.

5. User interupsi internal dan eksternal

6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial

Page 3: Laporan Mikrokontroler

7. Fitur Peripheral

Gambar 1 Blok Diagram ATMega 16

Page 4: Laporan Mikrokontroler

Konfigurasi Pin ATMega16

Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40.

Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 Pin untuk masing-masing

Port A, Port B, Port  C, dan Port D.

Gambar 2. Konfigurasi PIN pada Atmega 16

Deskripsi Mikrokontroler ATMega16

•    VCC (Power Supply) dan GND(Ground)

•    Port A (PA7..PA0)

Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D.  Port A juga

sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan.  Pin - pin

Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing

bit).  Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya

sink tinggi dan kemampuan sumber.  Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input

dan secara eksternal ditarik rendah, pin–pin akan memungkinkan arus sumber jika

resistor internal pull-up diaktifkan.  Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi

reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

Page 5: Laporan Mikrokontroler

•    Port B (PB7..PB0)

Pin B adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit).  Pin B output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.  Sebagai

input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-

up diaktifkan.  Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,

sekalipun waktu habis.

•    Port C (PC7..PC0)

Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit).  Pin C output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.  Sebagai

input, pin C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-

up diaktifkan.  pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,

sekalipun waktu habis.

•    Port D (PD7..PD0)

Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit).  Pin D output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber.  Sebagai

input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-

up diaktifkan.  Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,

sekalipun waktu habis.

•    RESET (Reset input)

•    XTAL1 (Input Oscillator)

•    XTAL2 (Output Oscillator)

•    AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D

•    AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D

Peta Memori ATMega16

Memori Program   Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama,

yaitu memori data dan memori program.  Selain itu, ATMega16 memiliki memori

EEPROM untuk menyimpan data.  ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System

Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program.  Instruksi ATMega16

semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16

Page 6: Laporan Mikrokontroler

bit.  Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan

aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai

yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor.

1.2.2 LED

LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan komponen yang

dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah

dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa

elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi

panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya.

Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah

gallium, arsenic dan phosphorus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna

cahaya yang berbeda pula.

Gambar 3. Simbol LED

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada adalah warna merah,

kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna

bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih

LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi

daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang

persegi empat, bulat dan lonjong.

LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran seperti

misalnya gallium arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida (GaP), dan gallium

aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu kalau diberi panjaran maju,

pertemuannya mengeluarkan cahaya dan warna cahaya bergantung pada jenis dan

kadar material pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus maju

yang mengalirinya. Dalam kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah

adalah 1,6 sampai 2,2 volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan

tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt, LED

kuning 5 volt, LED hijau 5 volt.

LED mengkonsumsi arus sangat kecil, awet dan kecil bentuknya (tidak

makan tempat), selain itu terdapat keistimewaan tersendiri dari LED itu sendiri yaitu

Page 7: Laporan Mikrokontroler

dapat memancarkan cahaya serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali

yang memang sengaja dibuat seperti itu).

Cara pengoperasian LED yaitu :

Gambar 4. Pengoperasian LED

Selalu diperlukan perlawanan deretan R bagi LED guna membatasi kuat arus dan

dalam arus bolak balik harus ditambahkan dioda penyearah.

Pada umumnya LED mempunyai tegangan jatuh antara 1,5 Volt sampai 3

Volt dan membutuhkan arus 15 mA sampai 100 mA tergantung dari karakteristik

masing - masing LED. Karakteristik panjang gelombang versus intensitas cahaya

yang dihasilkan led dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 5. Karakteristik panjang gelombang vs intensitas cahaya yang dihasilkan LED

1.2.3 Switch (Saklar)

Saklar adalah sebuah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain

untuk jaringan listrik arus kuat, saklar yang berbentuk kecil juga dipakai untuk alat

komponen elektronika arus lemah. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah

logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah

sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material

kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau

logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak

Page 8: Laporan Mikrokontroler

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.

Gambar 6 Bentuk fisik Saklar

Gambar 7. simbol Saklar

1.2.4 Input Aktif Rendah dan aktif tinggi

(1) Input Aktif Tinggi

Input dikatakan aktif tinggi bila pada saat saklar belum diaktifkan atau ditekan

(belum di beri logika 1), tidak memberikan pengaruh apa atau masih tetap mati,

akan memberi pengaruh bila saklar sudah diaktifkan atau ditekan (sudah diberi

logika 1). Pengartian aktif tinggi dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Sebelum ditekan Sesudah ditekan

0 atau Gnd 5 V

Keadaan Mati atau

berlogika 0

Keadaan menyala

atau berlogika 1

Gambar 8. Logika rangkaian input aktif tinggi

Page 9: Laporan Mikrokontroler
Page 10: Laporan Mikrokontroler

(2) Input Aktif Rendah

Input dikatakan aktif rendah bila pada saat saklar belum diaktifkan atau ditekan

(belum di beri logika 1), memberikan pengaruh atau menyala, tidak memberi

pengaruh bila saklar sudah diaktifkan atau ditekan (sudah diberi logika 1).

Pengartian aktif rendah dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Gambar 9. Logika rangkaian input aktif rendah

1.2.5 Output Aktif rendah dan Output aktif tinggi

Output aktif rendah

Dikatakan output aktif rendah adalah dimana dari output Atmega dihubungkan ke

Vcc atau 5 Volt.

Gambar 10. skema output aktif rendah

Output akif tinggi

Output dikatakan aktif tinggi dimana dari output ATmega dihubungkan ke ground

atau 0 Volt.

Sebelum ditekan Sesudah ditekan

5 V 0 atau Gnd

Keadaan menyala

atau berlogika 1

Keadaan Mati atau

berlogika 0

Page 11: Laporan Mikrokontroler
Page 12: Laporan Mikrokontroler

Gambar .11 skema output aktif tinggi

1.3 Alat

Adapn alat atau komponen yang digunakan pada simulasi adalah

(1) Ic Atmega 16 : 1buah

(2) led warna biru : 1 buah

(3) led warna kuning : 1 buah

(4) led warna merah : 1 buah

(5) led warna hijau : 2 buah

(6) resistor 10 k ohm : 2 buah

(7) saklar : 2 buah

(8) Catu daya DC +5V : 1 buah

1.4 Skema Blog Rangkaian

Gambar 12. Skema blog rangkaian

Page 13: Laporan Mikrokontroler

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan ini adalah

(1) Merangkai semua komponen seperti skema blog rangkaian dengan aplikasi proteus,

menghubungkan saklar pertama pada PINA.0 dan saklar kedua pada PINA.1.

PORTC.0sampai dengan PORTC.3 dhibungkan dengan LED.i

Gambar 13. Skema blog rangkaian

(2) Membuat program di aplikasi code vision AVR.

(3) Program yang dibuat dihubungkan dengan program simulasi proteus dengan

menginputkan file “.hex” nya

(4) Mengamati hasil percobaan tersebut

2.2 Hasil Percobaan

2.2.1 Algoritma

(1) Deklarasi

tombol1

tombol2

jumo

(2) Inisialisasi

PORTA = INPUT

PORTC = OUTPUT

jumo=0

Page 14: Laporan Mikrokontroler

(3) Proses

tombol1 adalah PINA0

Jika tombol1 = 0, maka jumo ditambah 1 sampai batas 50. beri waktu jeda

penambahan 50 ms.

tombol2 adalah PINA1

jika tombol2 = 0, maka jumo dikurangi 1 sampai bernilai 0, beri waktu jeda

pengurangan 50 ms.

jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 10, maka PORTC.0 menyala bila tidak

PORTC.0 mati

Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 20, maka PORTC.1 menyala bila tidak

PORTC.1 mati

Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 30, maka PORTC.2 menyala bila tidak

PORTC.2 mati

Jika nilai jumo lebih besar nilainya dari 40, maka PORTC.3 menyala bila tidak

PORTC.3 mati2.2.2 Program

Page 15: Laporan Mikrokontroler

2.2.2 Program

#include <mega16.h>#include <delay.h>unsigned char tombol1,tombol2,jumo;void main(void){PORTA=0x00;DDRA=0x00;PORTB=0x00;DDRB=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;

jumo=0;while (1) { tombol1=PINA.0; tombol2=PINA.1; if(tombol1==0) {jumo=jumo+1; delay_ms(50); if(jumo>50){jumo=50;} } if(tombol2==0) {jumo=jumo-1; delay_ms(50); if(jumo<0){jumo=0;} } if(jumo>10){PORTC.0=0;}else{PORTC.0=1;} if(jumo>20){PORTC.1=0;}else{PORTC.1=1;} if(jumo>30){PORTC.2=0;}else{PORTC.2=1;} if(jumo>40){PORTC.3=0;}else{PORTC.3=1;} };}

Page 16: Laporan Mikrokontroler

2.2.3 Flowchart

Page 17: Laporan Mikrokontroler

2.2.4 Simulasi

(1) Tampilan pada saat semua saklar belum dtekan

(2) Tampilan saklar 1 ditekan, mulai proses perhitungan dan led satu persatu menyala

Gambar (a). Perhitungan sudah mencapai melebihi 10

Gambar (b). Perhitungan sudah mencapai melebihi 20

Page 18: Laporan Mikrokontroler

Gambar (c). Perhitungan sudah mencapai melebihi 30

Gambar (d). Perhitungan sudah mencapai melebihi 40

(3) Tampilan saklar 2 ditekan, mulai proses pengurangan dan led satu persatu mati

Gambar (a) Proses pengurang, yang nilainya dibawah 40

Page 19: Laporan Mikrokontroler

Gambar (b) Proses pengurang, yang nilainya dibawah 10

Page 20: Laporan Mikrokontroler

BAB III

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan pada percobaan ini adalah

Ketika saklar 1 (PINA.0) ditekan maka, mulai proses perhitungan dengan penambahan 1.

Bila perhitungan sudah melebihi dari 10 maka led di PC.0 menyala, bila perhitungan sudah

melebihi dari 20 maka led PC.1 menyala, bila perhitungan sudah melebihi dari 30 maka led

PC.2 menyala dan bila perhitungan sudah melebihi dari nilai 40 maka led di PC.3 menyala.

Saklar 2 (PINA.1) untuk mengurangi nilai mobil yang masuk. Bila ditekan maka mulai lah

proses perhitungan dengan pengurangan 1. Bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari

40 maka led PC.3 akan mati, bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari 30 maka led

PC.2 akan mati, bila pengurangan sudah lebih kecil nilainya dari 20 maka led di PC.1 mati

dan bila pengurangan sudah lebih dari 10 maka led PC.0 mati.