Laporan Microcontroler“Membuat Sensor Suhu yang ditampilkan melalui led

dengan LM35 dan Mikrokontroller ATMega 8535 ”

Disusun oleh:

Kelompok : Maxtor

Adi Pramono (2B / 01 / 0731130019 )

Lina Ernani (2B / 15 / 0731130046)

Nurul Furqon R (2B / 20 / 0731130073)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI MALANG2008

A. Tujuan

1. Menampilkan suhu pada 7 segmen common anoda dengan kendali

microcontroler Atmega 8535.

2. Mengetahui cara menampilkan angka pada 7 segmen yang ditulis secara

array dalam hexadecimal.

3. Pemprograman bahasa C untuk memprogram microcontroller AT mega

8535 dengan bantuan Code Vision AVR.

4. Memprogram microcontroller Atmega 8535 sebagai Analog to Digital

converter.

5. Implementasi IC LM 35 sebagai presicion temperature sensor.

B. Teori dasar input output

7 segmen common anoda piranti display yang mempuyai input dalam

bentuk level tegangan , jika tegangan pada pin tersebut adalah “high” maka

led yang terhubung pada pin tersebut mati dan sebaliknya jika tegangan pada

pin tersebut “low” maka led yang tersebut akan menyala.

Logika diatas dapat kita gunakan untuk mengkontrol 7 segmen untuk

menanmpilkan angka sesuai dengan kebutuhan kita dengan menggunakan

kontrol microcontroller Atmega 8535. Dengan menghubungkan salah satu

port I/O microcontroller pada 7 segmen kita dapat mengatur logika pin yang

ada pada port I/O ter sebut sehingga menampilkan angka pada 7 segmen

sesuai dengan kebutuhan kita.

Dibawah ini adalah tabel hubungan antara angka hexadecimal

microcontroller dan output tampilan pada 7 segmen display.

Nyala 0

Mati 1P7

P6

P5

P4

P3

P2

P1

P0 tampilan

desimal Hexadesimal . g f e d c b a 7 segmen

1 0xF9 1 1 1 1 1 0 0 1

b c

2 0xA4 1 0 1 0 0 1 0 0

a

be g

d

3 0xB0 1 0 1 1 0 0 0 0

a

b c

d

4 0x99 1 0 0 1 1 0 0 1

f bg c

5 0x92 1 0 0 1 0 0 1 0

a

f g cd

6 0x82 1 0 0 0 0 0 1 0

a

f e g c

d

7 0xF8 1 1 1 1 1 0 0 0

a

b c

8 0x80 1 0 0 0 0 0 0 0

a

f be g c

d

9 0x90 1 0 0 1 0 0 0 0

a

f bg cd

0 0xC0 1 1 0 0 0 0 0 0

a

f be c

d

Jika kita menghubungan pin input pada suatu rangkaian analog untuk

diambil level tegangannya, kemudian kita memprogram microcontroller sebagai

ADC ( Analog to Digital Converter ), maka nilai tegangan analog tersebut akan

di konversi menjadi tegangan dalam bentuk sinyal digital dengan menggunakan

metode sampling kemudian hasil sampling tersebut dikuantisasi terhadap

tegangan referensi. Hasil tersebut dikodekan dalam bentuk kode biner dan

disimpan dalam suatu register.

Jika kita menghubungkan input dari ADC pada suatu sensor suhu maka

kita dapat mengkonversi nilai tegangan dari output sensor ke dalam kode biner

yang kemudaian kita dapat tampilkan nilai biner tersebut pada sebuah 7 segmen

display.

Cara kerja system tersebut adalah sensor pertama – tama menangkap suhu

dari lingkungan kemudian mengkonversi menjadi suatu level tegangan tertentu.

Setiap perubahan suhu pada lingkungan akan menyebabkan perubahan level

tegangan pada output sensor. Selanjutnya level tegangan tersebut masuk pada

input ADC untuk dikonversi menjadi data digital untuk diproses lebih lanjut. Data

hasil konversi ADC tersebut akan digunakan untuk menggerakkan led untuk

menunjukkan nilai tertentu sesuai dengan data hasil konversi tersebut.

ADC (Analog to Digital Converter)

1. Register ADMUX(ADC Multiplexer)

Mengatur tegangan referensi ADC,format data,dan saluran ADC

7 6 5 4 3 2 1 0

REFS1 RERF0 ADLAR MUX4 MUX3 MUX2 MUX1 MUX0

Bit 7:6 – REFS1:0: Reference Selection Bits

REFS1 REFS0 VREF

0 0 Pin VRef

0 1 Vcc

1 0 Not Used

1 1 2,56 V

Bit 5 – ADLAR : ADC Left Adjust Result

Untuk mengatur format penyimpanan data ADC pada register ADCL dan ADCH.

ADLAR ADCH ADCL

0 D9 – D8 D7 – D0

1 D9 – D2 D1 – D0

Bit 4:0 – MUX4:0 : Analog Channel and Gain Selection Bits

Bit – bit MUX4:0 dapat digunakan untuk menentukan pin masukan analog ADC

pada mode konversi tunggal atau untuk menentukan pin- pin masukan analog dan nilai

penguatannya (gain) pada mode penguat beda

.

MUX4 MUX3 MUX2 MUX1 MUX0 SINGLE END

Input

0 0 0 0 0 ADC0

0 0 0 0 1 ADC1

0 0 0 1 0 ADC2

0 0 0 1 1 ADC3

0 0 1 0 0 ADC4

0 0 1 0 1 ADC5

0 0 1 1 0 ADC6

0 0 1 1 1 ADC7

2. ADCSRA (ADC Control and Status Register)

Management sinyal control

7 6 5 4 3 2 1 0

ADEN ADCS ADATE ADIF ADIE ADPS2 ADPS1 ADPS0

Bit7 - ADEN (ADC Enable)

Jika bit ADEN diset 1 = ADC Aktif,

0 = ADC non Aktif

Bit6 - ADCS

‘1’ = Saat operasi

‘0’ = Selesai operasi

Bit5 – ADATE (ADC Auto Trigger Enable)

‘1’ = Aktif start otomatis saat tepi positif (pemicu ADC diaktifkan)

Bit4 – ADIF (ADC Interrupt Flag)

Penanda akhir konversi

‘0’ = Belum siap dibaca

‘1’ = Siap dibaca data ADCnya

Bit3 – ADIE (ADC Interrupt Enable)

‘0’ = Interupsi selesai belum aktif

‘1’ = Interupsi penanda telah selesai konversi ADC diaktifkan

Bit2:0 – ADPS2:0 (ADC Prescaler Select Bits)

Digunakan untuk menetukan factor pembagi frekuensi Kristal yang kemudian

hasilnya digunakan sebagai frekuensi clock ADC.(Pengatur clock ADC).

ADPS2 ADPS1 ADPS0 Faktor Pembagi

0 0 0 2

0 0 1 2

0 1 0 4

0 1 1 8

1 0 0 16

1 0 1 32

1 1 0 64

1 1 1 128

3. SFIOR

Pengaturan sumber pemicu ADC //start ADC

ADTS2 ADTS1 ADTS0 - ACME PUD PSR2 PSR10

Bila ADATE = 0 //REG ADCSRA ADTS2 – ADTS3 tidak berfungsi

ADATE = 1

ADTS2 ADTS1 ADTS0 Sumber pemicu/start

0 0 0 Free Running Mode

0 0 1 Analisis Komparator

0 1 0 External Interupsi Request

0 1 1 Timer/counter 0 compare match

1 0 0 Timer/counter 0 over flow

1 0 1Timer/counter 1 compare match

B

1 1 0 Timer/counter 1 over flow

1 1 1 Timer/counter 1 capture event

LM 35 ( Precision Temperature Sensor)

IC LM 35 adalah sebuah IC yang mempunyai kemampuan mengubah suhu lingkungan menjadi level tegangan tertentu. Untuk setiap perubahan 10C akan terjadi perubahan level tegangan output sebesar 10mV. IC LM 35 juga mempunyai tegangan supply rendah yaitu 5 V dan mempunyai impendasi output rendah, sehingga arus output cukup rendah. Kemampuan jelajah suhu yang cukup besar yaitu mulai -550C sampai +1500C untuk tipe komersial

C. Gambar Rangkaian

D. Flow Char

E. Program#include<mega8535.h>

#include<delay.h>void conversi_digital_desimal (unsigned char level);void tulis_7segmen (unsigned int ratusan, unsigned int puluhan, unsigned satuan) ;unsigned char level; unsigned char aray[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsigned char satuan,puluhan,ratusan=0;void main (void){PORTB=0x00;DDRB=0xff;ADMUX=0xe0;ADCSRA=0x84;SFIOR=0x1f; while(1) { ADMUX=0x00|0xe0; ADCSRA|=0x40; while((ADCSRA&0x10)==0); { ADCSRA|=0x10; level=ADCH; level+=10; conversi_digital_desimal (level); }; };} void conversi_digital_desimal (unsigned char level){ unsigned data_temp; data_temp=level; satuan=data_temp%10; data_temp/=10; puluhan=data_temp%10; data_temp/=10; ratusan=data_temp%10; tulis_7segmen(ratusan,puluhan,satuan);}void tulis_7segmen (unsigned int ratusan, unsigned int puluhan, unsigned int satuan){ PORTB=aray[ratusan]; delay_ms(600); PORTB=aray[puluhan]; delay_ms(600); PORTB=aray[satuan]&0x7F; delay_ms(1800) ;}

F. Analisis1. Code DDRB=0xff PORTB=0x00 menunjukkan perintah port B sebagai

output dan nilai awalnya adalah 0x00 yang berati semua led pada 7

segmen display menyala.

2. Code ADCMUX=0xE0 berarti tegangan referensi yang digunakan adalah

tegangan 2,56V dan pin input ADC terletak pada ADC.0 atau pin nomor

40.

3. Code ADCSRA=0x84 adalah perintah untuk mengaktifkan fungsi ADC

pada PORT A, serta mengatur frekuensi sampling dari ADC sebesar 1/16

dari frekuensi oscilator.

4. Register SFIOR yang mempuyai nilai 0x1f berfungsi mengatur mode kerja

dari sumber picu start sampling ADC. Mode kerja diatas diset pada

free running yang berarti ADC melakukan sampling terhdapa tegangan

input ADC secara terus menerus.

5. Perintah didalam while adalah fungsi yang melakukan sampling ADC

kemudian menyimpannya di register ADCH.

6. Perintah level=ADCH berarti kita mengkopi nilai ADCH ke variabel level

7. Pada baris selanjutnya terdapat subprogram yang memproses nilai dari

variabel level untuk dipisahkan antara nilai ratusan, puluhan dan satuan.

8. Subprogram tulis_7segmen berfungsi mengatur format penulisan masing –

masing nilai ratusan, puluhan dan satuan untuk ditampilkan pada 7

segmen.

9. Perintah pada penjelasan nomor 1 sampai nomor 8 akan diulangi terus

menerus sampai ada interupsi reset dari pin reset, dan eksekusi program

kembali mulai baris yang pertama.

B. Kesimpulan

1. Microcontroller ATmega 8535 mempunyai fungsi ADC yang build in

dengan chip microcontroller tersebut.

2. Microcontroller dapat difungsikan sebagai pengendali 7 segmen display

dengan cara mengatur logika dari pin-pin dari port I/O microcontroller

tersebut.

3. Pemilihan keluaran / respons output dari microcontroller dapat

dikendalikan dari luar dengan cara membaca level tegangan analog dari

pin input ADC.

4. Cara penulisan code untuk 7 segmen common anoda dan common katoda

berbeda hal ini dikarenakan logikan pin yang dibutuhkan untuk

mengendalikan led – led pada dua 7 segmen tersebut berbeda.

5. Microcontroller ATMega 8535 dapat digunakan sebagai decoder / driver

input dari sensor suhu menggunakan IC LM 35.