mi kro kontrol er

Download Mi Kro Kontrol Er

Post on 24-Dec-2015

6 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

This useful for mechanical engineering student who learn mechactronics

TRANSCRIPT

PRAKTIKUM MEKATRONIKA 2014/2015 LABORATORIUM MEKATRONIKA2.4. Mikrokontroler2.4.1. Pengertian MikrokontrolerMikrokotroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yangbisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroller sebenarnya membaca dan menulis data, biasanya terdiri dari:1. CPU (Central Processing Unit)2. RAM (Random Access Memory)3. EEPROM/EPROM/PROM/ROM4. I/O, Serial &Parallel.5. Timer6. Interupt Controller

Gambar 2.163 Mikrokontroller

2.4.2. Jenis-Jenis Dan Bagian-Bagian Mikrokontrolera. Mikrokontroler AVRMerupakan mikrokontroler dengna arsitektur modern. Terdapat 3 macam atau jenis mikrokontroler AVR, yaitu : Tiny AVR AVR atau Classic AVR,dan Mega AVRPerbedaan jenis-jenis tersebut terletak dari fasilitas, atau lebih dikenal dengan fitur-fiturnya. Jenis TinyAVR merupkan mikrokontroler dengan jumlah pin yang terbatas dan sekaligus fitur-fiturnya juga terbatas dibandingkan dengan megaAVR. Semua mikrokontroler AVR memiliki set instruksi (assembly) dan organisasi yang sama.Mikrokontroler Alv, dan Vegards risc Processor atau yang disingkat AVR merupakan mikrokontroler RISC 8 bit, karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.b. Mikrokontroler MCS-51Mikrokontroler MCS-51 adalah mikrokontroler yang paling populer saat ini. Keluarga ini diawali oleh Intel yang mengenalkan IC Mikrokontroler tipe 8051 pada awal tahun 1980-an, 8051 termasuk sederhana dan harganya murah sehingga banyak digemari, dan banyak pabrik IC besar lain yang ikut memproduksinya.c. Mikrokontroler PICMikrokontroler PIC adalah salah satu jenis mikrokontroler yang diproduksi oleh microchip, inc. Untuk mengontrol alat di sekeliling, sehingga mengurangi beban CPU utama.PIC 18f452, sama seperti CPU, memiliki fungsi kalkulasi dan serta dikendalikan oleh software. Bagaimanapun PIC memiliki kapasitas memori yang kecil. Frekuensi kerja maksimum clock untuk mikrokontroler PIC adalah sekitar 1k sampai dengan 4k. Frekuensi clock dapat menentukan kecepatan membaca suatu program dan sebuah intstruksi dieksekusi atau dijalankan.Bagian Mikrokontroler,Gambar : Bagian Mikro kontroler

Gambar : Diagram blok mikrokontroler umum

2.4.3. Fitur mikrokontroler AT89s51, Atmega 8535, Arduino dan sebutkanaplikasi dari mikrokontrolera. AT89s51Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut:1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS51.2. 2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O4. Dua buah Timer Counter 16 bit.5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal )6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit)8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 MHz9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali10. In-System Programmable Flash Memory

Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras. Adapun blok diagram dari mikrokontroler 89S51 diperlihatkan pada Gambar 1.1.

b. Atmega 8535Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasisRISCdengan kecepatan maksimal 16 MHz.2. Kapabilitas memoriflash8 KB,SRAMsebesar 512 byte, danEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte.3. ADCinternal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8channel.4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.5. Enam pilihan modesleepuntuk menghemat penggunaan daya listrik.

c. ArduinoBoardArduino Unomemiliki fitur fitur baru sebagai berikut :1. pinout: menambahkan SDA dan SCLpinyang deket kepinaref dan duapinbaru lainnya ditempatkan dekat kepinRESET, dengan I/O REF yang memungkinkan sebagaibufferuntuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dariboardsistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel denganprosesoryang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan denganArduinokarena beroperasi dengan 3,3V. Yang kedua adalahpinyang tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.2. Sirkuit reset3. ATMega 16U2 ganti 8U yang digunakan sebagai konverterUSB-to-serial.2.4.4. Rangkaian minimum AT89s51 dan Atmega 8535, Arduino dan fungsi setiap pina. AT89s51

Gambar:Konfigurasi PIN AT89s51Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan sebagai berikut:

Port 0Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39 dari AT89S51. Dalam rancangan sistem sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat.Port 1Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download program.Port 2Port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal.Port 3Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikut ini :BIT NAMEBIT ADRESSALTERNATE FUNCTION

P 3.0RXD B0hReceiver data for serial port

P 3.1TXD B1hTransmit data for serial port

P 3.2INT0 B2hExternal interrupt 0

P 3.3INT1 B3hExternal interrupt 1

P 3.4T0 B4hTimer/counter 0 external input

P 3.5T1 B5hTimer/counter 1 external input

P 3.6WR B6hExternal data memory write strobe

P 3.7RD B7hExternal data memory read strobe

PSEN (Program Store Enable)PSEN adalah sebuah sinyal keluaran yang terdapat pada pin 29. Fungsinya adalah sebagai sinyal kontrol untuk memungkinkan mikrokontroler membaca program (code) dari memori eksternal. Biasanya pin ini dihubungkan ke pin EPROM. Jika eksekusi program dari ROM internal atau dari flash memori (ATMEL AT89SXX), maka berada pada kondisi tidak aktif (high).ALE (Address Latch Enable)Sinyal output ALE yang berada pada pin 30 fungsinya sama dengan ALE pada microprocessor INTEL 8085, 8088 atau 8086. Sinyal ALE dipergunakan untuk demultiplek bus alamat dan bus data. Sinyal ALE membangkitkan pulsa sebesar 1/6 frekuensi oscillator dan dapat dipakai sebagai clock yang dapat dipergunakan secara umum.EA(External Access)Masukan sinyal terdapat pada pin 31 yang dapat diberikan logika rendah (ground) atau logika tinggi (+5V). Jika diberikan logika tinggi maka mikrokontroler akan mengakses program dari ROM internal (EPROM/flash memori). Jika diberi logika rendah maka mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal.RST (Reset)Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler.OscillatorOscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan XTAL yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan kapasitor penstabil sebesar 30 pF. Besar nilai XTAL sekitar 3 MHz sampai 33 MHz. XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator (inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal pengoperasian rangkaian. Sedangkan XTAL2 adalah output dari pembalikan penguat osilator.

Gambar 1.3. Konfigurasi Xtal Osilator

PowerAT89S51 dioperasikan pada tegangan supply +5v, pin Vcc berada pada nomor 40 dan Vss (ground) pada pin 20.

b. Atmega 8535

Gambar : Konfigurasi PIN Atmega 8535

Konfigurasi Pin ATMega8535Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai berikut1. VCCInput sumber tegangan (+)2. GNDGround (-)3. Port A (PA7 PA0)Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.4. Port B (PB7 PB0)Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pada buku petunjuk AVR ATMega8535.5. Port C (PC7 PC0)Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk AVR ATMega8535.6. Port D (PD7 PD0)Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku petunjuk AVR ATMega8535.7. RESETInput reset.8. XTAL1Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal.9. XTAL2Output dari amplifier inverting osilator.10. AVCCInput tegangan untuk Port A dan ADC.11. AREFTegangan referensi untuk ADC.

c. Arduino

ArduinoUno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non-USB) daya dapat berupa baik AC-DC adaptor atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan cara menghubungkanplugpusat positif 2.1mm ke dalamboardcolokan listrik. Sedangkan untuk baterai dapat dihubungkan kedalamheaderpinGND dan Vin dari konektor Power.Boarddapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun,pin5V dapat menyeluplai kurang dari 5 volt danboardmungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator bisa panas dan merusakboard. Rentang yang dianjurkan adalah 7V 12V. Selain itu, beberapapinmemiliki fungsi khusus