LAPORAN PRAKTIKUMPERAKITAN SISTEM OTOMASI ELEKTRONIKA

MENGENDALIKAN KONFIGURASI OUTPUT LED DENGAN MIKROKONTROLER AT89S51

Disusun oleh:

Allia Okti Sativa

Cut Hena Ulfa Nurjannah

Risky Setiani

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 29 JAKARTA2014

MENGENDALIKAN KONFIGURASI OUTPUT LED DENGAN MIKROKONTROLER AT89S51

I. TujuanSetelah melaksanakan praktikum ini, taruna/i diharapkan dapat:

1. Membedakan dasar-dasar output pada mikrokontroler2. Memanfaatkan bilangan biner dan heksadesimal dalam pemrograman

mikrokontroler3. Membuat rangkaian output sekaligus membuat program yang dapat

mengendalikan konfigurasi nyala LED

II. Dasar TeoriLED (Light Emitting Diode) adalah komponen semi konduktor yang

dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic, dan phosporus. Jenis dopping yang berbeda dapat menghasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED merupakan salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi bias maju. Kemampuan mengalirkan arus pada LED cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED perlu dipasang sebuah resistor sebagai pembatas arus. Simbol dan bentuk fisik dari LED dapat dilihat pada gambar berikut:

Pemasangan LED agar dapat menyala adalah dengan memberikan tegangan bias maju, yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda.

Mikrokontroler seri AT89S51 produksi ATMEL adalah pengembangan dari seri 8051 milik Intel. Selain ATMEL terdapat beberapa perusahaan lain yang juga mengembangkan seri 8051 ini seperti Phillips, Siemens, dan Dallas Semiconductor.

Gambar berikut menunjukkan susunan pin 8051:

AT88051 merupakan mikrokontroler 8 bit 40 pin dengan kapasitas RAM 128b dan ROM 4kb serta mempunyai dua pewaktu/pencacah (timer/counter) 16 bit, satu port serial, enam sumber interupsi, dan empat port input/output (I/O). Masing-masing port I/O terdiri dari 8 pin jalur data sehingga jumlah total pin I/O adalah 32 (Atmel 2001). Keluarga

AT89S mempunyai beberapa seri lain selain AT89S51 yaitu, jenis 40 pin (AT89S52/53/55) dan jenis 20 pin (AT89S2051/4051).

III. Alat dan Bahan1. Alat

a. Untuk rangkaian kerja: spidol permanen, penggaris, bor mesin/tangan, solder dan desoldering pump, tang potong

b. Untuk programming: K-51 USB, komputer/laptop yang sudah terpasang software; BASCOM 8051, ISP Programmer, Prolific Driver Installer

2. Bahana. Untuk rangkaian kerja: serbuk FeCl3, thinner/alcohol, wadah dan

botol, timah, PCB 10 x 10 cm2, komponen running led; resistor 330Ω 8 buah, resistor 500Ω 4 buah, resistor 10kΩ 1 buah, LED 9 buah (termasuk satu LED indikator), kapasitor 100nF 2 buah, elco 10µF 1 buah, elco 100µF 1 buah, kristal 12MHz 1 buah, IC 7805 1 buah, switch 4 buah, socket IC 40 kaki 1 buah

b. Untuk programming: IC AT89S51 1 buah

IV. Desain Alat dan Rangkaian Kerja1. Desain alat

2. Rangkaian kerja

V. Flowchart dan Deskripsi Kerja1. Flowchart

2. Deskripsi kerjaKetika rangkaian diberi tegangan dari sumber (adaptor) maka

rangkaian dalam keadaan awal (LED menyala semua). Jika tombol 4 (reset) ditekan maka LED akan menyala bergantian dari LED 1 sampai LED 8 secara berurutan dan terus menerus (kontinyu), kemudian jika tombol reset ditekan lagi maka rangkaian akan kembali ke keadaan awal

yaitu LED menyala semua. Untuk mematikan system, matikan atau putuskan rangkaian dari tegangan sumber (adaptor).

VI. Langkah Kerja1. Membuat desain alat

a. Buatlah layout dari rangkaian running LED dengan teliti dan benar, lalu salin gambar layout-nya di PCB berukuran 10 x 10 cm2

menggunakan spidol permanenb. Periksa lagi layout yang sudah dibuat di PCB sampai benar-benar

tidak ada jalur yang menyatu, tebalkan lagi jalurnya supaya tidak putus saat proses etching berlangsung

c. Siapkan wadah dan air panas, tuangkan serbuk FeCl3 pada wadah lalu tuangkan air panas secukupnya, kemudian celupkan PCB tadi ke dalam larutan FeCl3 dengan posisi bagian layout menghadap ke atas

d. Untuk mempercepat proses etching, gerakkan wadah ke atas-bawah atau ke kiri-kanan, lakukan perlahan supaya larutan tidak tumpah

e. Jika semua tembaga yang bukan jalur layout sudah larut, angkat PCB-nya dan bilas dengan air, lalu gunakan thinner atau alkohol untuk menghapus tinta spidol permanen pada jalur layout

f. Lubangi bagian kaki-kaki komponen pada jalur di PCB menggunakan bor dengan hati-hati dan tepat sasaran terutama pada kaki-kaki IC

g. Pasang semua komponen pada PCB dengan benar kecuali IC AT89S51, lalu mulailah menyolder

h. Setelah selesai menyolder pastikan tidak ada pemasangan komponen yang terbalik atau salah, kemudian potong sisa kaki-kaki komponen

i. Bersihkan dan rapikan semua peralatan dan tempat kerja, simpan sisa larutan tadi ke dalam botol dan jangan di buang sembarangan.

2. Memprogram konfigurasi output LED

a. Hidupkan komputer/laptop yang sudah terpasang software BASCOM 8051, ISP Programmer, dan Prolific Driver Installer

b. Hubungkan K-51 USB pada komputer, pasanglah jumper jika hanya menggunakan power dari USB ke mikrokontroler AT89S51 atau lepaskan jumper jika board mikrokontroler AT89S51 menggunakan power dari luar

c. Geser switch pada P (Program) untuk mendownload atau S (serial TTL) untuk mengkomunikasikan mikrokontroler ke komputer dengan menggunakan USB to serial TTL dari K-51

d. Kenali port com yang terdeteksi dengan cara klik kanan Computer, pilih Manage Device Manager Ports (COM & LPT), klik 2x Prolific USB-to-Serial Comm Port (COM x), pilih menu Port settings Advanced, pilih com pada COM PORT Number (pilih antara 1-6)

e. Jalankan program ISP_PROG v1.3, jika setting port belum di-set dengan benar maka akan muncul pesan Error 2: Failed to Open Port, klik OK

f. Klik Options Settings, pilih port sesuai dengan port K-51 yang terdeteksi oleh komputer, klik OK

g. Untuk memilih target chip yang digunakan klik Options Device, pilih AT89S51, klik OK

h. Buka dan masukkan file (.hex) yang akan di-download dengan mengklik File Load Flash File

i. Hapus terlebih dahulu chip yang akan diprogram dengan Pilih CHIP ERASE lalu klik RUN, kemudian untuk mendownload program pilih WRITE FLASH lalu klik RUN

j. Jika K-51 terkoneksi dengan benar maka LED warna merah pada K-51 akan menyala.

VII. Hasil Percobaan1. Latihan 1:

Buat program untuk mengendalikan LED nyala/padam dalam konfigurasi berikut:

a. P0.0 on, P0.1 off, P0.2 on, P0.3 off, P0.4 on, P0.5 off, P0.6 on, P0.7 off

b. P0.0 off, P0.1 on, P0.2 off, P0.3 on, P0.4 off, P0.5 on, P0.6 off, P0.7 on

c. P0.0 off, P0.1 off, P0.2 on, P0.3 on, P0.4 off, P0.5 on, P0.6 on, P0.7 off

2. Latihan 2:Buat program untuk membuat LED berkedip secara terus menerus

dengan urutan 11111110b, 11111100b, 11111001b, 11110011b, 11100111b, 11001111b, 10011111b, 00111111b, 01111110b

Tampilan/screenshot untuk konfigurasi output LED pada Latihan 1 dan 2 setelah dikompilasi (compile):1. Program 1.a

2. Program 1.b

3. Program 1.c

4. Program 2

VIII. Kesimpulan1. LED (Light Emitting Diode) adalah komponen semi konduktor yang

dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias), yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda.

2. Bascom-8051 adalah program kompiler menggunakan Basic berbasis Windows yang dapat digunakan untuk mikrokontroler keluarga 8051, misalnya AT89S51/52/55 dan AT89S2051/4051.

3. Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer dalam satu chip, yang di dalamnya terdapat mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat pelengkap lainnya

4. System yang digunakan pada rangkaian adalah active low, yaitu jika port/LED diberi logika 0 maka LED akan menyala dan sebaliknya, jika diberi logika 1 maka LED akan padam atau mati.

IX. Sumber http://elektronika-dasar.web.id/komponen/led-light-emitting-dioda/

Modul Bascom 8051 oleh Agung Nugroho Adi