BUKU DIKTAT MIKROKONTROLLER. Dibuat Oleh: Iswanto, S.T, M.Eng

Transkripsi

1 BUKU DIKTAT MIKROKONTROLLER Dibuat Oleh: Iswanto, S.T, M.Eng TEKNIK ELEKTRO MEDIK PROGRAM VOKASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 05

2 DAFTAR ISI BUKU DIKTAT... MIKROKONTROLLER... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... 4 BAB I PENGENALAN MIKROKONTROLER (OK)..... PENDAHULUAN..... MIKROKONTROLER AVR ATMEGA KONFIGURASI PIN AVR ATMEGA STRUKTUR MEMORI FLASH MEMORI MEMORI SRAM MEMORI EEPROM... 4 BAB II PENGENALAN BAHASA C PENDAHULUAN Preprosesor Tipe Data Deklarasi Variabel, Konstanta dan Alamat I/O Struktur Percabangan Struktur Perulangan Fungsi dan Subrutin Operasi relasional (perbandingan) Operasi aritmatika Operasi logika dan biner... 9 BAB III PORT SEBAGAI INPUT/OUTPUT DIGITAL(OK) PENDAHULUAN PORT RANGKAIAN LAMPU LED PEMROGRAMAN MENYALAKAN LED RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD RANGKAIAN SEVEN SEGMENT... 4

3 3..5. PEMROGRAMAN SEVENT SEGMENT PIN RANGKAIAN PEMBACAAN 8 TOMBOL PEMROGRAMAN PEMBACAAN 8 BUAH TOMBOL RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD... 9 BAB IV ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (OK) PENDAHULUAN RANGKAIAN ADC ATMEGA DENGAN LED PEMROGRAMAN ADC ATMEGA BAB V TIMER / COUNTER (OK) PENDAHULUAN TIMING DIAGRAM TIMER/COUNTER RANGKAIAN MENCACAH COUNTER TIMER T PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T BAB VI INTERUPSI (OK) PENDAHULUAN RANGKAIAN INTERUPSI EKTERNAL PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT RANGKAIAN INTERUPSI TIMER MIKROKONTROLLER PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER BAB VII SERIAL PORT(OK) PENDAHULUAN INISIALISASI USART RANGKAIAN SERIAL MIKROKONTROLLER PEMROGRAMAN PORT SERIAL MIKROKONTROLLER... 4 BAB VIII PWM(OK) PENDAHULUAN RANGKAIAN PWM MIKROKONTROLLER PEMROGRAMAN PWM MIKROKONTROLLER

4 DAFTAR GAMBAR 4

5 BAB I PENGENALAN MIKROKONTROLER (OK).. PENDAHULUAN Mikrokontroler, jika diterjemahkan secara harfiah, berarti pengendali yang berukuran mikro. Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor. Namun mikrokontroler memiliki banyak komponen yang terintegrasi didalamnya, misalnya timer/counter.sedangkan pada mikroprosesor, komponen tersebut tidak terintegrasi. Mikroprosesor umumnya terdapat pada komputer dimana tugas dari mikroprosesor adalah untuk memproses berbagai macam data input maupun output dari berbagai sumber. Mikrokontroler lebih sesuai untuk tugas-tugas yang lebih spesifik. Gambar. Perbedaan mikrokontroler dengan mikroprosesor.. MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 6 AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang ditingkatkan. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 3 register generalpurpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATmega6 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Untuk lebih jelas tentang arsitektur dari ATmega6 ditunjukan pada gambar. ATmega6 mempunyai throughput mendekati MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses. Beberapa keistimewaan dari AVR ATmega6 antara lain:

6 Keuntungan arsitektur RISC 30 Instruksi yang hebat Kebanyakan satu detak untuk satu instruksi 3 x 8 General Purpose Fully Static Operation Up to 6 MIPS Throughput at 6 MHz On-chip -cycle Multiplier Nonvolatile Program and Data Memories 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits 5 Bytes EEPROM 5 Bytes Internal SRAM Programming Lock for Software Security Peripheral Features Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes One 6-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode Real Time Counter with Separate Oscillator Four PWM Channels 8-channel, 0-bit ADC Byte-oriented Two-wire Serial Interface Programmable Serial USART Special Microcontroller Features Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection Internal Calibrated RC Oscillator External and Internal Interrupt Sources Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby and Extended Standby 5. I/O and Package 3 Programmable I/O Lines 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF Operating Voltages.7-5.5V for ATmega6L V for Atmega6

7 Gambar. Arsitektur ATMEGA6.3. KONFIGURASI PIN AVR ATMEGA 6 Pin-pin pada ATmega6 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline package) ditunjukkan oleh gambar. Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port yaitu Port A, Port B, Port C,Port D yang masing masing Port terdiri dari 8 buah pin. Selain itu juga terdapat RESET,, GND buah,, A, XTAL, XTAL dan AREF. Gambar.3 Pin -pin ATmega6 kemasan 40 -pin 3

8 .4. STRUKTUR MEMORI Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Instruksi pada memori program dieksekusi dengan pipelining single level. Selagi sebuah instruksi sedang dikerjakan, instruksi berikutnya diambil dari memori program..4.. FLASH MEMORI ATmega6 memiliki 6K byte flash memori dengan lebar 6 atau 3 bit. Kapasitas memori itu sendiri terbagi manjadi dua bagian yaitu bagian boot program dan bagian aplikasi program. Flash memori memiliki kemampuan mencapai write dan erase..4.. MEMORI SRAM Penempatan memori data yang lebih rendah dari 0 menunjukkan register, I/O memori, dan data internal SRAM. 96 alamatmemori pertama untuk file register dan memori I/O, dan 04 alamat memori berikutnya untuk data internal SRAM. Lima mode pengalamatan yang berbeda pada data memori yaitu direct, indirect, indirect dis-placement, indirect predecreament dan indirect post-increament.pada file register, mode indirect mulai dari register R6-R3. Pengalamatan mode direct mencapai keseuruhan kapasitas data. Pengalamatan mode indirect displacement mencapai 63 alamat memori dari register X atau Y. Ketika meggunakan mode pengalamatan indirect dengan predecrement dan post increment register X, Y, dan Z akan didicrement-kan atau di-increment-kan. Pada ATmega6 memiliki 3 register, 64 register I/O dan 04 data internal SRAM yang dapat mengakses semua mode-mode pengalamatan MEMORI EEPROM Pada EEPROM ATmega6 memiliki memori. Memori yang dimiliki sebesar 5 byte. Memori tersebut memiliki daya tahan siklus write/read. 4

9 BAB II PENGENALAN BAHASA C.. PENDAHULUAN Bahasa pemrograman C adalah sebuah bahasa 'mid-level', namun memiliki fitur 'highlevel' (seperti support pada fungsi dan modul) dan juga memiliki fitur 'lowlevel' (seperti mengakses hardware melalui pointer). Dengan menggunakan bahasa C, kita dapat dengan mudah untuk pindah ke jenis mikrokontroler yang lain, lebih mudah dan cepat dalam menulis kode program, dan lebih mudah dimengerti, dan lebih mudah dalam melakukan debugging. Berikut penjelasan kode kode dasar bahasa C untuk pemrograman mikrokontroler keluarga MCS5 yang sering digunakan:.. PREPROSESOR Merupakan bagian program yang digunakan untuk mendefenisikan library berupa file header (*.h) yang ikutkan (include) ke dalam program. Beberapa contoh penggunaannya: #include //mengikutsertakan file at89x5.h #include #include.3. TIPE DATA char : byte ( -8 s/d 7 ) unsigned char : byte ( 0 s/d 55 ) int : byte ( s/d 3767 ) unsigned int : byte ( 0 s/d ) long : 4 byte ( s/d ) unsigned long : 4 byte ( 0 s/d ) float : bilangan desimal array : kumpulan data-data yang sama tipenya. Terkadang untuk mendefenisikan tipe data dengan nama tersendiri dapat menggunakan keyword typedef. Perhatikan contoh berikut : typedef unsigned char ubyte; ubyte merupakan nama lain dari tipe data unsigned char.4. DEKLARASI VARIABEL, KONSTANTA DAN ALAMAT I/O Variabel merupakan lokasi memori tempat penyimpanan data yang nilai datanya dapat diubah pada saat program dijalankan. Sementara Konstanta merupakan lokasi memori penyimpan data yang nilai datanya tetap/konstan. 5

10 Ketika kita mendeklarasikan suatu variabel atau konstanta secara otomatis compiler bahasa C akan mengalokasikan sebuah lokasi memori pada RAM internal MCS5 yang akan digunakan untuk menyimpan nilai data dari variabel/konstanta tersebut. Untuk mendeklarasikan variabel data penulisan kode programnya sebagai berikut: [tipe data] [nama variabel] [= nilai awal (Optional)] Contoh: int counter = 0; unsigned char sum; Untuk mendeklarasikan konstanta penulisannya adalah sebagai berikut: [#define] [nama konstanta] [nilai konstanta] Contoh: #define phi 3.4 #define data_led 0xFF Selain variabel dan konstanta kita juga dapat mendeklarasikan sebuah variabel data dari sebuah PORT I/O atau Memori External dengan alamat tertentu. Yaitu dengan cara mengalokasikan lokasi memori /alamat PORT I/O secara manual menggunakan kata kunci xdata at(alamat) Contoh penggunaan xdata at(0x400) #include xdata at(0x400) unsigned char PORT_LED; unsigned char data_led void main() PORT_LED = 0x40; Pada contoh program diatas, alamat 0x400 dialokasikan sebagai alamat PORT_LED.Alamat external ini merupakan alamat yang dikeluarkan melaui Bus Alamat dari MCS5. Tipe data yang harus digunakan untuk mendeklarasikan sebuah PORT adalah unsigned char. Contoh menuliskan/mengeluarkan data ke sebuah PORT Output [nama_port] = [data_port] PORT_LED = 0x40; membaca data dari sebuah PORT Input [variabel_data] = [nama_port] 6

11 data_led = PORT_LED;.5. STRUKTUR PERCABANGAN Struktur percabangan digunakan untuk memilih atau menyeleksi kondisi yang dipersyaratkan dalam mengeksekusi perintah dalam pemrograman. Bentuk penulisannya If (kondisi) perintah elseperintah if(a==0xff) b=0xf; else b=0x00; Jika kondisi terpenehi maka barisan perintah dieksekusi, jika kondisi tidak terpenuhi maka barisan perintah yang dieksekusi. If (kondisi)perintah else if(kondisi) perintah if(a==0xff) b=0xf; else if(a==0x00) b=0x00; Jika kondisi terpenuhi maka barisan perintah dieksekusi, jika kondisi tidak terpenuhi tetapi kondisi terpenuhi maka barisan perintah yang dieksekusi. if (kondisi)perintahelse if(kondisi)pernitah elseperintah3 if(a==0xff) b=0xf; else if(a==0x00) b=0x00; else b = 0xff; Jika kondisi terpenuhi maka barisan perintah dieksekusi, jika kondisi tidak terpenuhi tetapi kondisi terpenuhi maka barisan perintah yang dieksekusi, dan jika tidak ada kondisi yang terpenuhi maka barisan perintah3 yang dieksekusi..6. STRUKTUR PERULANGAN Struktur perulangan digunakan untuk mengeksekusi barisan perintah secara berulang sesuai dengan kondisi atau jumlah perulangan yang dipersyaratkan. Perulangan dengan for Pada Perulangan ini looping dilakukan sesuai dengan jumlah yang ditentukan. Contoh: for (n=0;n0;n--) b= b+; Baris perintah b=b+ akan dieksekusi berulangkali.dimana perulangan eksekusi dilakukan sebanyak 0 kali dari n = 0 (kondisi awal) s/d n = (kondisi akhir n > 0).nilai n akan berkurang setiap perulangan (n--). Perulangan dengan while Perulangan jenis ini kan melakukan looping selama kondisi yang dipersyaratkan terpenuhi. Contoh PORT_LED = 0xFF; while(data_led!=0xff) data_led = PORT_LED; PORT_LED = 0x00; 7

12 Kondisi awal PORT_LED adalah 0xFF kemudian program akan melakukan perulangan while(). Pada perulangan ini program akan mengeksekusi perintah data_led = PORT_LED atau perintah membaca data pada PORT_LED berulangkali. Selama data_led tidak sama (!=) dengan 0xFF maka perulangan akan terus terjadi. ketikadata_led=0xff maka perulangan akan berhenti. Dan program akan lanjut ke baris perintah dibawahnya yaitu perintah PORT_LED = 0x FUNGSI DAN SUBRUTIN Fungsi adalah blok program yang digunakan untuk melakukan sekumpulan instruksi akan mengembalikan nilai tertentu setelah semua instruksi dilaksanakan. Subrutin adalah blok program yang digunakan untuk melakukan sekumpulan instruksi tertentu. Perbedaannya dengan fungsi adalah subrutin hanya menjalankan sekumpulan instruksi dan tidak mengembalikan nilai tertentu. //contoh subrutin void counter_up() counter++; //contoh fungsi int kalikan(int ct) int temp; temp = * ct; return temp; //pengembalian nilai Prototype fungsi dan subrutin Jika sebuah penulisan kode fungsi atau subrutin berada dibawah program utama (subrutin main()), agar fungsi atau subrutin tersebut dapat dipanggil oleh program utama maka perlu dilakukan deklarasi fungsi/subrutin atau yang disebut dengan prototype. Perhatikan contoh berikut: #include int hasil = 0; int counter = 0; int kalikan(int); //prototype fungsi kalikan void counter_up(); //prototype subrutin counter_up void main() counter_up(); hasil = kalikan(counter); void counter_up() counter++; int kalikan(int ct) int temp; temp = * ct; return temp;.8. OPERASI RELASIONAL (PERBANDINGAN) Sama dengan : == Tidak sama dengan :!= Lebih besar : > Lebih besar sama dengan : >= Lebih kecil : < Lebih kecil sama dengan : <= 8

13 .9. OPERASI ARITMATIKA +,, *, / : tambah,kurang,kali,bagi +=, -=, *=, /= : nilai di sebelah kiri operator di tambah/kurang/kali/bagi dengan nilai di sebelah kanan operator % : sisa bagi ++, : tambah satu (increment), kurang satu (decrement) Contoh : a = 5 * 6 + / - ; maka nilai a adalah 30 a *= 5 ; jika nilai awal a adalah 30, maka nilai a = 30 5 = 50. a += 3 ; jika nilai awal a adalah 30, maka nilai a = 30+5 = 33. a++ ; jika nilai awal a adalah 5 maka nilai a = a+ = 6. a ; jika nilai awal a adalah 5 maka nilai a = a- = OPERASI LOGIKA DAN BINER Logika Logika AND :&& Logika NOT :! Logika OR : Biner AND : & Biner OR : Biner XOR : ^ Shift right biner: >> Shift left biner : << Komplemen : ~ Beberapa struktur dan elemen bahasa C lainnya dapat dilihat pada literatur yang ada baik di-internet maupun di buku. 9

14 BAB III PORT SEBAGAI INPUT/OUTPUT DIGITAL(OK) 3.. PENDAHULUAN ATmega6 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up. Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf x mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf n mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit DDxn dalam regiter DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. 3.. PORT Bila DDxn diset maka Px berfungsi sebagai pin output. Bila PORTxn diset pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high (DDxn=, PORTxn=) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled (DDxn=0, PORTxn=)atau kondisi output low (DDxn=, PORTxn=0). Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan sebuah pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset untuk mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan pullup ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi output high (DDxn=, PORTxn=0) sebagai kondisi transisi RANGKAIAN LAMPU LED Rangkaian minimum untuk menghidupkan 8 LED melalui Port B ditunjukan pada Gambar 3.. yang perlu diperhatikan adalah konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode (CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port B, port B harus dikirim atau diberi logika 0. 0

15 R C3 00nF C pf X C pf RST U 40 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 3 PB(T) PA(ADC) 38 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 4 XTAL PC6(TOSC) 7 5 PD0(RXD) PC5 6 6 PD(TXD) PC4 5 7 PD(INT0) PC3 4 8 PD3(INT) PC 3 9 PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) ATMEGA6 Gambar 3. Hasil pemasangan komponen rangkaian lampu led 3... PEMROGRAMAN MENYALAKAN LED Setelah rangkaian LED dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED tersebut. Program sebagai berikut ini - // Program LED Menyala // DEKLARASI HEADER - #include <mega6.h> #include <delay.h> - //RUTIN UTAMA - void main(void) char a; a=0x000; DDRB=0xFF; while() PORTB = a; RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD Rangkaian tombol 4x4 adalah rangkaian untuk membaca tombol 4x4 dari port keluaran mikrokontroller. Pada saat penekanan tombol key pad, data dari key pad akan ditampilkan dengan port serial komputer.

16 J6. J HEADER 5 pinb.5 pinb.6 pinb.7 RST R C3 00nF C pf X C pf 5k R9 U4 pinb.0 40 pinb. PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 pinb. 3 PB(T) PA(ADC) 38 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 pinb.5 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 pinb.6 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 pinb.7 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 PD0 4 XTAL PC6(TOSC) 7 PD 5 PD0(RXD) PC5 6 PD 6 PD(TXD) PC4 5 PD3 7 PD(INT0) PC3 4 PD4 8 PD3(INT) PC 3 PD5 9 PD4(OCB) PC(SDA) PD6 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) PD7 ATMEGA6 pinb.0 pinb. pinb. A C pinb.4 pinb.5 pinb.6 pinb D3 HEADER 6 N400 S4 S8 S S6 S5 S9 S3 S7 S6 S0 S4 S8 PD0 PD PD PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 S7 S S5 S9 Gambar 3. Rangkaian aplikasi tombol keypad dengan lcd PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD Setelah rangkaian tombol 4x4 dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program Program pembacaan tombol. 4x4. Program sebagai berikut ini //Program KEYPAD LCD //DEKLARASI HEADER #include <lcd.h> #include <stdio.h> #include <mega6.h> #include <delay.h>

17 //DEKLARASI PIN LCD #asm.equ lcd_port=0x8;portb #endasm //DEKLARASI VARIABEL unsigned char dt, dtkey; char buf[33]; //DEKLARASI SUB RUTIN KEYPAD void inkey(void); //PROGRAM UTAMA void main() PORTD = 0XFF; DDRD=0xF0; lcd_init(6); lcd_gotoxy(0,); lcd_putsf("hello world"); while() inkey(); lcd_gotoxy(0,); sprintf(buf,"hex %x ",dtkey); lcd_puts(buf); //SUB RUTIN KEYPAD void inkey(void) PORTD.4 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x0; case :dtkey = 0x05; case 4:dtkey = 0x09; case 8:dtkey = 0x3; 3

18 PORTD.4 = ;PORTD.5 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x0; case :dtkey = 0x06; case 4:dtkey = 0x0; case 8:dtkey = 0x4; PORTD.5 = ;PORTD.6 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x03; case :dtkey = 0x07; case 4:dtkey = 0x; case 8:dtkey = 0x5; PORTD.6 = ;PORTD.7 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x04; case :dtkey = 0x08; case 4:dtkey = 0x; case 8:dtkey = 0x6; PORTD.7 = ; RANGKAIAN SEVEN SEGMENT Rangkaian seven segment tunggal adalah rangkaian untuk menggerakkan penampil 7 segment secara langsung dari port keluaran mikrokontroller. Penampil seven segment yang digunakan common anoda. Data yang digunakan untuk menghasilkan angka atau huruf tertentu didapatkan dengan cara seperti pada Tabel 4. 4

19 R C3 00nF RST C pf X C pf PD0 PD PD PD3 PD4 PD5 PD6 U4 P0 40 P PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 P 3 PB(T) PA(ADC) 38 P3 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 P4 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 P5 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 P6 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 P7 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 4 XTAL PC6(TOSC) 7 5 PD0(RXD) PC5 6 6 PD(TXD) PC4 5 7 PD(INT0) PC3 4 8 PD3(INT) PC 3 9 PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) ATMEGA6 PD7 6 HEADER 5 JISP P5 P6 P7 RST GND PD0 PD PD PD3 PD4 PD5 PD6 PD Gambar 3. 3 Rangkaian aplikasi penggerak seven segmen tunggal PEMROGRAMAN SEVENT SEGMENT Setelah rangkaian seven segment dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller, maka sekarang saatnya anda membuat program Program Seven Segment. Program ini digunakan untuk menampilkan data 3 dan secara bergantian. Program sebagai berikut ini - // Program Sevent Segmen Tunggal // DEKLARASI HEADER - #include <mega6.h> #include <delay.h> - //SUB RUTIN - void bin7seg(unsigned char data) switch(data) case 0 : PORTD = 0xc0; case : PORTD = 0xf9; case : PORTD = 0xa4; case 3 : 5

20 PORTD = 0xb0; case 4 : PORTD = 0x99; case 5 : PORTD = 0x9; case 6 : PORTD = 0x8; case 7 : PORTD = 0xf8; case 8 : PORTD = 0x80; case 9 : PORTD = 0x90; - //RUTIN UTAMA - void main(void) DDRD=0xFF; while() bin7seg(0); delay_ms(00); bin7seg(); delay_ms(00); 3.3. PIN Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input. Bila PORTxn diset pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output. Pin port adalah tri-state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high (DDxn=, PORTxn=) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled (DDxn=0, PORTxn=)atau kondisi output low (DDxn=, PORTxn=0). 6

21 Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan sebuah pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset untuk mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan pullup ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi output high (DDxn=, PORTxn=0) sebagai kondisi transisi. Bit PUD : Pull-up Disable. Bila bit diset bernilai maka pull-up pada port I/O akan dimatikan walaupun register DDxn dan PORTxn dikonfigurasikan untuk menyalakan pull-up (DDxn=0, PORTxn=) RANGKAIAN PEMBACAAN 8 TOMBOL Rangkaian pembacaan 8 buah tombol adalah rangkaian untuk membaca penekanan tombol yang terhubung pada port keluaran mikrokontroller yang hasilnya tertampil pada led. R C3 00nF C pf X C pf RST U 40 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 3 PB(T) PA(ADC) 38 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 4 XTAL PC6(TOSC) 7 5 PD0(RXD) PC5 6 6 PD(TXD) PC4 5 7 PD(INT0) PC3 4 8 PD3(INT) PC 3 9 PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) ATMEGA6 PORTC.7 PORTC.6 PORTC.5 PORTC.4 PORTC.3 PORTC. PORTC. PORTC.0 PORTC.7 PORTC.6 PORTC.5 PORTC.4 PORTC.3 PORTC. PORTC. PORTC.0 JP R-PACK Gambar 3.4 Rangkaian aplikasi pembacaan 8 buah tombol PEMROGRAMAN PEMBACAAN 8 BUAH TOMBOL Setelah rangkaian tombol dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program pembacaan tombol. Program sebagai berikut ini - //Program Program pembacaan 8 buah tombol //DEKLARASI HEADER - #include <mega6.h> #include <delay.h> 7

22 - //RUTIN UTAMA - void main(void) DDRC=0x00; DDRB=0xFF; while() PORTB = PINC; RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD Rangkaian tombol 4x4 adalah rangkaian untuk membaca tombol 4x4 dari port keluaran mikrokontroller. Pada saat penekanan tombol key pad, data dari key pad akan ditampilkan dengan port serial komputer. J6. J HEADER 5 pinb.5 pinb.6 pinb.7 RST R C3 00nF C pf X C pf 5k R9 U4 pinb.0 40 pinb. PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 pinb. 3 PB(T) PA(ADC) 38 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 pinb.5 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 pinb.6 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 pinb.7 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 PD0 4 XTAL PC6(TOSC) 7 PD 5 PD0(RXD) PC5 6 PD 6 PD(TXD) PC4 5 PD3 7 PD(INT0) PC3 4 PD4 8 PD3(INT) PC 3 PD5 9 PD4(OCB) PC(SDA) PD6 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) PD7 ATMEGA6 pinb.0 pinb. pinb. A C pinb.4 pinb.5 pinb.6 pinb D3 HEADER 6 N400 S4 S8 S S6 S5 S9 S3 S7 S6 S0 S4 S8 PD0 PD PD PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 S7 S S5 S9 Gambar 3.5 Rangkaian aplikasi tombol keypad dengan lcd 8

23 PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD Setelah rangkaian tombol 4x4 dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program Program pembacaan tombol. 4x4. Program sebagai berikut ini //Program KEYPAD LCD //DEKLARASI HEADER #include <lcd.h> #include <stdio.h> #include <mega6.h> #include <delay.h> //DEKLARASI PIN LCD #asm.equ lcd_port=0x8;portb #endasm //DEKLARASI VARIABEL unsigned char dt, dtkey; char buf[33]; //DEKLARASI SUB RUTIN KEYPAD void inkey(void); //PROGRAM UTAMA void main() PORTD = 0XFF; DDRD=0xF0; lcd_init(6); lcd_gotoxy(0,); lcd_putsf("hello world"); while() inkey(); lcd_gotoxy(0,); sprintf(buf,"hex %x ",dtkey); lcd_puts(buf); 9

24 //SUB RUTIN KEYPAD void inkey(void) PORTD.4 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x0; case :dtkey = 0x05; case 4:dtkey = 0x09; case 8:dtkey = 0x3; PORTD.4 = ;PORTD.5 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x0; case :dtkey = 0x06; case 4:dtkey = 0x0; case 8:dtkey = 0x4; PORTD.5 = ;PORTD.6 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x03; case :dtkey = 0x07; case 4:dtkey = 0x; case 8:dtkey = 0x5; PORTD.6 = ;PORTD.7 = 0; dt = (~PIND & 0x0F); switch (dt) case :dtkey = 0x04; case :dtkey = 0x08; 0

25 case 4:dtkey = 0x; case 8:dtkey = 0x6; PORTD.7 = ;

26 BAB IV ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (OK) 4.. PENDAHULUAN ATmega6 mempunyai ADC (Analog to Digital Converter) internal dengan fitur sebagai berikut (untuk lebih detil dapat mengacu pada datasheet) : 0-bit Resolution μs Conversion Time Up to 5 ksps at Maximum Resolution 8 Multiplexed Single Ended Input Channels Optional Left Adjustment for ADC Result Readout 0 - ADC Input Voltage Range Selectable.56V ADC Reference Voltage Free Running or Single Conversion Mode ~ ADC Start Conversion by Auto Triggering on Interrupt 9 Ibit ha l 49 Sources Interrupt on ADC Conversion Complete Sleep Mode Noise Canceler Dibawah ini gambar timing diagram untuk mode single convertion maksudnya hanya satu input chanel saja yang dikonversi. Gambar 4. Timing diagram mode single conversion

27 4.. RANGKAIAN ADC ATMEGA DENGAN LED Rangkaian minimum untuk membaca ADC dengan tempilan LED ditunjukan pada Gambar 9.7 yang perlu diperhatikan adalah konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode (CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port D, port D harus dikirim atau diberi logika 0. HEADER 5 R C3 00nF RST C pf X C pf JISP L P5 P6 P7 RST GND P0 P P P3 P4 P5 P6 P U4 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) PB(T) PA(ADC) PB(INT/AIN0) PA(ADC) PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) PB4(SS) PA4(ADC4) PB5(MOSI) PA5(ADC5) PB6[MISO) PA6(ADC6) PB7[SCK) PA7(ADC7) ATMEGA RESET AREF AGND GND A XTAL PC7(TOSC) XTAL PC6(TOSC) PD0(RXD) PC5 PD(TXD) PC4 PD(INT0) PC3 PD3(INT) PC PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) 3 R POT Gambar 4. Hasil pemasangan komponen ADC LED 4.3. PEMROGRAMAN ADC ATMEGA6 Setelah rangkaian adc mikrokontroller ATMEGA6 dibuat, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk membaca ADC ATMEGA6 dan menampilkan data ADC tersebut dengan menggunakan LED yang terhubung pada PORT D yang konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode (CA). Program sebagai berikut ini - //Program ADC LED - - //DEKLARASI HEADER - #include <mega6.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> - //DEKLARASI VARIABEL - unsigned int data_adc; 3

28 int suhu; - //DEFINISI VARIABEL - #define ADC_VREF_TYPE 0x60 - //SUB RUTIN ADC - unsigned char read_adc(unsigned char adc_input) ADMUX=adc_input ADC_VREF_TYPE; ADCSRA =0x40; while ((ADCSRA & 0x0)==0); ADCSRA =0x0; return ADCH; - //RUTIN UTAMA - void main(void) DDRD = 0xFF; ADMUX=ADC_VREF_TYPE; ADCSRA=0x87; SFIOR&=0xEF; while () data_adc=read_adc(0); suhu=~data_adc; PORTD = suhu; 4

29 BAB V TIMER / COUNTER (OK) 5.. PENDAHULUAN Timer/couter adalah tujuan umum single channel, module 8 bit timer/counter. Beberapa fasilitas chanel dari timer counter antara lain: Counter channel tunggal Pengosongan data timer sesuai dengan data pembanding Bebas -glitch, tahap yang tepat Pulse Width Modulator (PWM) Pembangkit frekuensi Event counter external Gambar 5. Blok diagram timer counter Gambar diagram block timer/counter 8 bit ditunjukan pada gambar di bawah ini. Untuk penempatan pin I/O telah di jelaskan Ibit hal 67 pada bagian I/O di atas. CPU dapat diakses register I/O, termasuk dalam pinpin I/O dan bit I/O. Device khusus register I/O dan lokasi bit terdaftar pada deskripsi timer/counter 8 bit pada gambar TIMING DIAGRAM TIMER/COUNTER Timer/counter disain sinkron clock timer (clkt0) oleh karena itu ditunjukan sebagai sinyal enable clock pada gambar berikut. Gambar ini termasuk informasi ketika flag interrupt dalam kondisi set. Data timing digunakan sebagai dasar dari operasi timer/counter. Sesuai dengan gambar dibawah timing diagram timer/counter dengan prescaling maksudnya adalah counter akan menambahkan data counter (TCNTn) ketika terjadi pulsa 5

30 clock telah mencapai 8 kali pulsa dan sinyal clock pembagi aktif clock dan ketika telah mencapai nilai maksimal maka nilai TCNTn akan kembali ke nol. Dan kondisi flag timer akan aktif ketika TCNTn maksimal. Gambar 5. Timing diagram timer/counter, tanpa prescaling Gambar 5. 3 Timing diagram timer/counter, dengan prescaling Gambar 5. 4 Timing diagram timer/counter, OCFO pescaler (fclk_i/o/8) 6

31 Sama halnya timing timer diatas, timing timer/counter dengan seting OCFO timer mode ini memasukan data ORCn sebagai data input timer. Ketika nilai ORCn sama dengan nilaitcntn maka pulsa flag timer akan aktif. TCNTn akan bertambah nilainya ketika pulsa clock telah mencapai 8 pulsa. Dan kondisi flag akan berbalik (komplemen) kondisi ketika nilai TCNTn kembali ke nilai 0 (overflow). Ketika nilai ORCn sama dengan nilai TCNTn maka pulsa flag timer akan aktif. TCNTn akan bertambah nilainya ketika pulsa clock telah mencapai 8 pulsa. Dan kondisi flag akan berbalik (komplemen) kondisi ketika nilai TCNTn kembalimkenilai 0 (overflow). Gambar 5. 5 Timing diagram timer/counter,,dengan pescaler (fclk_i/o/8) 5.3. RANGKAIAN MENCACAH COUNTER TIMER T0 Rangkaian minimum untuk counter melalui Port B.0 ditunjukan pada Gambar 6.. Rangkaian tersebut menggunakan penampil led. Konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode (CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port D, port D harus dikirim atau diberi logika 0. HEADER 5 R C3 00nF RST C pf X C pf JISP L P5 P6 P7 RST GND P0 P P P3 P4 P5 P6 P U4 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) PB(T) PA(ADC) PB(INT/AIN0) PA(ADC) PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) PB4(SS) PA4(ADC4) PB5(MOSI) PA5(ADC5) PB6[MISO) PA6(ADC6) PB7[SCK) PA7(ADC7) ATMEGA RESET AREF AGND GND A XTAL PC7(TOSC) XTAL PC6(TOSC) PD0(RXD) PC5 PD(TXD) PC4 PD(INT0) PC3 PD3(INT) PC PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) Gambar 5.6 Hasil pemasangan komponen-komponen mencacah counter T0 7

32 5.4. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0 Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mencacah. Program cacah menggunakan port B.0 pada mikrokontroller. Program sebagai berikut ini // Program MENCACAH COUNTER TIMER 0 //DEKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //DEKLARASI VARIABEL unsigned char led,a; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiTIMER (); //RUTIN UTAMA void main (void) DDRD = 0xff; led=0x00; InisialisasiTIMER(); while() a = TCNT0; if (a == 0x06) led = PIND; PORTD=~led; TCNT0=0x00; 8

33 //SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0 void InisialisasiTIMER () TCNT0=0x00; TCCR0=0x07; 5.5. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0 Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mencacah. Program cacah menggunakan port B.0 pada mikrokontroller. Program sebagai berikut ini // Program MENCACAH COUNTER TIMER 0 //DEKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //DEKLARASI VARIABEL unsigned char led,a; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiTIMER (); //RUTIN UTAMA void main (void) DDRD = 0xff; led=0x00; InisialisasiTIMER(); while() a = TCNT0; 9

34 if (a == 0x06) led = PIND; PORTD=~led; TCNT0=0x00; //SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0 void InisialisasiTIMER () TCNT0=0x00; TCCR0=0x07; 30

35 BAB VI INTERUPSI (OK) 6.. PENDAHULUAN Interupsi adalah suatu kejadian atau peristiwa yang menyebabkan mikrokontroler berhenti sejenak untuk melayani interupsi tersebut. Program yang dijalankan pada saat melayani interupsi disebut Interrupt Service Routine. Pada sistem mikrokontroler yang sedang menjalankan programnya, saat terjadi interupsi, program akan berhenti sesaat, melayani interupsi tersebut dengan menjalankan program yang berada pada alamat yang ditunjuk oleh vektor dari interupsi yang terjadi hingga selesai dan kembali meneruskan program yang terhenti oleh interupsi tadi. Meskipun memerlukan pengertian yang lebih mendalam, pengetahuan mengenai interupsi sangat membantu mengatasi masalah pemrograman mikroprosesor / mikrokontroler dalam hal menangani banyak peralatan input/output. Pengetahuan mengenai interupsi tidak cukup hanya dibahas secara teori saja, diperlukan contoh program yang konkrit untuk memahami. ATMEGA6 memiliki buah sumber interupsi. Interupsi tersebut bekerja jika bit I pada Register status atau Status Register (SREG) dan bit pada masing-masing register bernilai. Tabel. Interrupt vektor 3

36 6.. RANGKAIAN INTERUPSI EKTERNAL Rangkaian berikut digunakan untuk interupsi ekternal mikrokontroller. Rangkaian tersebut menggunakan interupsi eksternal 0,, dan yang menggunakan tampilan LED yang dihubungkan pada Port A. R C3 00nF INT RST C pf X C pf P0 P P P3 P4 P5 P6 P U4 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) PB(T) PA(ADC) PB(INT/AIN0) PA(ADC) PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) PB4(SS) PA4(ADC4) PB5(MOSI) PA5(ADC5) PB6[MISO) PA6(ADC6) PB7[SCK) PA7(ADC7) ATMEGA RESET AREF AGND GND A XTAL PC7(TOSC) XTAL PC6(TOSC) PD0(RXD) PC5 PD(TXD) PC4 PD(INT0) PC3 PD3(INT) PC PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) L INT INT0 HEADER P5 P6 P7 RST GND JISP Gambar 6. Rangkaian interupsi ekternal mikrokontroller 6.3. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT0 Setelah membuat rangkaian interupsi ekternal untuk menghidupkan LED, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan interupsi external 0. Program sebagai berikut ini //Program interupsi eksternal 0 //EKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> 3

37 //EKLARASI VARIABEL unsigned char dt=0x0; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiINT0(); //PROGRAM UTAMA void main (void) DDRA=0xff; InisialisasiINT0(); #asm ("sei"); while() PORTA=dt; delay_ms(00); dt=dt<<; if (dt==0) dt=0x0; //SUB RUTIN INTERUPSI EXTERNAL0 interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) unsigned char rr=0; while (rr<5) PORTA=0x0f; delay_ms(5); PORTA=0xf0; delay_ms(5); ++rr; //SUB RUTIN INISIALISASI INTERUPSI EXTERNAL0 void InisialisasiINT0 () GICR =0x80; MCUCR=0x0C; MCUCSR=0x00; 33

38 GIFR=0x80; 6.4. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT Setelah membuat rangkaian interupsi ekternal int, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan interupsi external int Program sebagai berikut ini //Program interupsi eksternal //EKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //EKLARASI VARIABEL unsigned char dt=0x0; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiINT(); //PROGRAM UTAMA void main (void) DDRA=0xff; InisialisasiINT(); #asm ("sei"); while() PORTA=dt; delay_ms(00); dt=dt<<; if (dt==0) dt=0x0; ; 34

39 //SUB RUTIN INTERUPSI EXTERNAL0 interrupt [EXT_INT] void ext_int_isr(void) unsigned char rr=0; while (rr<5) PORTA=0x0f; delay_ms(5); PORTA=0xf0; delay_ms(5); ++rr; //SUB RUTIN INISIALISASI INTERUPSI EXTERNAL0 void InisialisasiINT() GICR =0x80; MCUCR=0x0C; MCUCSR=0x00; GIFR=0x80; 6.5. RANGKAIAN INTERUPSI TIMER MIKROKONTROLLER Rangkaian berikut digunakan untuk interupsi ekternal mikrokontroller. Rangkaian tersebut menggunakan interupsi timer 0 dan yang menggunakan tampilan LED yang dihubungkan pada Port D. R C3 00nF JISP RST C pf X C pf HEADER P5 P6 P7 RST GND L P0 P P P3 P4 P5 P6 P U4 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) PB(T) PA(ADC) PB(INT/AIN0) PA(ADC) PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) PB4(SS) PA4(ADC4) PB5(MOSI) PA5(ADC5) PB6[MISO) PA6(ADC6) PB7[SCK) PA7(ADC7) ATMEGA RESET AREF AGND GND A XTAL PC7(TOSC) XTAL PC6(TOSC) PD0(RXD) PC5 PD(TXD) PC4 PD(INT0) PC3 PD3(INT) PC PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) Gambar 6. Rangkaian interupsi timer mikrokontroller 35

40 6.6. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 0 Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan interupsi timer 0. Program sebagai berikut ini // Program INTERUPSI TIMER 0 //DEKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //DEKLARASI VARIABEL unsigned char led=0xfe; //DEKLARASI SUB RUTIN Inisialisasi TIMER0 void InisialisasiTIMER0(); //PROGRAM UTAMA void main (void) DDRD=0xff; InisialisasiTIMER0(); #asm ("sei"); while(); //SUB RUTIN INTERUPSI TIMER0 interrupt [TIM0_OVF] void timer0_overflow(void) TCNT0=0x00; led<<=; led =; if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led; //SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0 36

41 void InisialisasiTIMER0() TCNT0=0x00; TCCR0=0x05; TIMSK=0x0; TIFR=0x0; 6.7. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan interupsi timer. Program sebagai berikut ini // Program INTERUPSI TIMER //DEKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //DEKLARASI VARIABEL unsigned char led=0xfe; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiTIMER(); //PROGRAM UTAMA void main (void) DDRD=0xff; InisialisasiTIMER(); #asm ("sei"); while(); //SUB RUTIN INTERUPSI TIMER interrupt [TIM_OVF] void timer_ovf_isr(void) 37

42 TCNTL=0x00; TCNTH=0x00; led<<=; led =; delay_ms(00); if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led; //SUB RUTIN INISIALISASI TIMER void InisialisasiTIMER() TCNTL=0x00; TCNTH=0x00; TCCRA=0x00; TCCRB=0x0; TIMSK=0x04; TIFR=0x04; 6.8. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan interupsi timer. Program sebagai berikut ini // Program INTERUPSI TIMER //DEKLARASI HEADER #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> //DEKLARASI VARIABEL unsigned char led=0xfe; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiTIMER(); //PROGRAM UTAMA 38

43 void main (void) DDRD=0xff; InisialisasiTIMER(); #asm ("sei"); while(); //SUB RUTIN INTERUPSI TIMER interrupt [TIM_OVF] void timer_ovf_isr(void) TCNT=0x00; led<<=; led =; delay_ms(00); if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led; //SUB RUTIN INISIALISASI TIMER void InisialisasiTIMER() TCCR=0x05; TCNT=0x00; TIMSK=0x40; TIFR=0x40; 39

44 BAB VII SERIAL PORT(OK) 7.. PENDAHULUAN Universal synchronous dan asynchronous pemancar dan penerima serial adalah suatu alat komunikasi serial sangat fleksibel. Jenis yang utama adalah : Operasi full duplex (register penerima dan pengirim dapat berdiri sendiri ) Operasi Asychronous atau synchronous Master atau slave mendapat clock dengan operasi synchronous Pembangkit boud rate dengan resolusi tinggi Dukung frames serial dengan 5, 6, 7, 8 atau 9 Data bit dan atau Stop bit Tahap odd atau even parity dan parity check didukung oleh hardware Pendeteksian data overrun Pendeteksi framing error Pemfilteran gangguan ( noise ) meliputi pendeteksian bit false start dan pendeteksian low pass filter digital Tiga interrupt yaitu TX complete, TX data register empty dan RX complete. Mode komunikasi multi-processor Mode komunikasi double speed asynchronous 7.. INISIALISASI USART USART harus diinisialisasi sebelum komunikasi manapun dapat berlansung. Proses inisialisasi normalnyaterdiri daripengesetan boud rate, penyetingan frame format dan pengaktifan pengirim atau penerimatergantung pada pemakaian. Untuk interrupt menjalankan operasi USART, global interrupt flag ( penanda ) sebaiknya dibersihkan ( dan interrupt global disable ) ketika inisialisasi dilakukan. Sebelum melakukan inisialisasi ulang dengan mengubah boud rate atau frame format, untuk meyakinkan bahwa tidak ada transmisi berkelanjutan sepanjang peiode register yang diubah. Flag TXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa pemancar telah melengkapi semua pengiriman, dan flag RXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa tidak ada data yang tidak terbaca pada buffer penerima. Tercatat bahwa flag TXC harus dibersihkan sebelum tiap transmisi ( sebelum UDR ditulisi ) jika itu semua digunakan untuk tujuan tersebut. USART sederhana inisialisasi kode contoh berikut menunjukan fungsi satu assembly dan satu C itu mempunyai kesamaan dalam kemampuan. Pada contoh tersebit 40

45 mengasumsikan bahwa operasi asinkron menggunakan metode poling ( tidak ada interrupt enable ) frame format yang tetap. Boud rate diberikan sebagai fungsi parameter. Untuk kode assembly, parameter boud rate diasumsikan untuk di simpan pada register r6, r7. Ketika menulis fungsi pada register UCSRC, bit URSEL (MSB) harus diset dalam kaitan dengan pembagian penempatan I/O oleh UBRRH dan UCSRC. Lebih mengedepankan inisialisasi rutin dapat dibuat seperti itu meliputi frame format sebagai parameter, disable interrupt dan lain-lain. Bagai manapun juga banyak aplikasi menggunakan seting tetap boud dan register control, dan untuk aplikasi jenis ini dapat ditempatkan secara langsung pada keseluruhan routine, atau dikombinasikan dengan inisialisasi kode untuk modul I/O yang lain RANGKAIAN SERIAL MIKROKONTROLLER Rangkaian berikut digunakan untuk interfacing Led dengan port serial. Rangkaian tersebut, sebagai konverter dari serial ke pararel. Berikut adalah rangkaian serial led driver yang akan kita hubungkan pada port serial. Rangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA6 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC RS3 Rangkaian Serial LED Driver ini akan mendeteksi setiap pengiriman data karakter dari port serial computer. HEADER R 5 JISP C3 00nF RST C pf X C pf P5 P6 P7 RST GND U4 P0 40 P PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 P 3 PB(T) PA(ADC) 38 P3 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 P4 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 P5 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 P6 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 P7 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 PD0 4 XTAL PC6(TOSC) 7 PD 5 PD0(RXD) PC5 6 PD 6 PD(TXD) PC4 5 PD3 7 PD(INT0) PC3 4 PD4 8 PD3(INT) PC 3 PD5 9 PD4(OCB) PC(SDA) PD6 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) ATMEGA6 DATA0 DATA DATA DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7 ADD8 ADD9 ADD0 ADD ADD ADD3 ADD4 ADD5 PD7 L HEADER 3 3 JSerial U6 8 RX 3 RIN TIN 7 RIN ROUT 0 TX 4 TOUT TIN 9 TOUT ROUT uf 6V C+ C+ 4 uf 6V + C4 + C5 uf 6V + C8 3 6 V+ V- MAX3 C- C- 5 uf 6V C9 + Gambar 7. Hasil pemasangan komponen rangkaian serial mikrokontroller 4

46 7.4. PEMROGRAMAN PORT SERIAL MIKROKONTROLLER Setelah membuat dan menjalankan program mengirim data serial, maka sekarang saatnya Anda membuat program kedua yang digunakan untuk program mengirim dan menerima data serial. Program sebagai berikut ini - //Program Bab 5.. MENGIRIM DAN MENERIMA DATA - - //DEKLARASI HEADER - #include <mega6.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> - //DEKLARASI VARIABEL - unsigned char data_terima = 0x00; const long int osilator = ; unsigned long int UBRR; //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiUSART (unsigned long int baud_rate); //PROGRAM UTAMA void main(void) DDRC = 0xFF; PORTC = 0x00; InisialisasiUSART(9600); putsf("selamat Datang Mas Iswanto"); putchar(3); while() putsf("tekan sembarang tombol"); putchar(3); data_terima = getchar(); delay_ms(00); putsf("anda menekan tombol "); putchar(data_terima);; putchar(3); 4

47 //SUB RUTIN BAUDRATE void InisialisasiUSART (unsigned long int baud_rate) UBRR = (osilator/(6*baud_rate))-; UBRRL = UBRR; UBRRH = UBRR>>8; UCSRB = 0x8; UCSRC = 0x86; 43

48 BAB VIII PWM(OK) 8.. PENDAHULUAN PWM (Pulse Width Modulation) dapat digunakan untuk mengatur kecepatan motor, yaitu dengan cara mengatur lebar pulsa (waktu ON) dari tegangan sumbernya (tegangan DC). Perbandingan antara waktu ON dan waktu OFF disebut duty cycle (siklus kerja). Semakin besar siklus kerjanya, akan semakin besar pula keluaran yang dihasilkan, sehingga kecepatan motor akan semakin besar. Pembangkitan sinyal PWM dengan mikrokontroler memiliki beberapa keuntungan, seperti teknik pemrograman yang sederhana, dan rangkaian listrik menjadi sederhana. Mikrokontroler AVR ATMEGA6 dapat digunakan sebagai pembangkit gelombang PWM. Mikrokontroler AVR ATMEGA6 mempunyai PWM yang telah terintegrasi dalam chip. Keluaran dari PWM tersebut terdapat pada pin 5 (OC). Untuk menjalankan program PWM, diperlukan 3 unit register timer, yaitu: a. Timer/Counter Control Register (TCCR), untuk menentukan mode PWM. b. Timer/Counter Register (TCNT), digunakan untuk menentukan modulasi frekuensinya. c. Output Compare Register (OCR), untuk menentukan nilai siklus kerjanya. Dalam mikrokontroler ATMEGA6, terdapat beberapa mode PWM. Mode PWM yang akan dibahas adalah mode Fast PWM, karena dalam perancangan sistem robot ini menggunakan mode Fast PWM. Pada mode Fast PWM, semakin besar nilai OCR, maka akan semakin besar pula siklus kerja yang dihasilkan. Keluaran PWM akan berlogika tinggi setelah nilai TOP tercapai sampai nilai OCR tercapai dan kemudian akan berlogika rendah sampai nilai TOP tercapai kembali. Prinsip kerja dari Fast PWM dapat dilihat pada Gambar 0.. nilai counter nilai OCR TOP Keluaran Gambar 8. Prinsip Kerja Mode Fast PWM Untuk menghitung siklus kerja digunakan rumus: 44

49 OCR D x00%...0. TOP Untuk menentukan frekuensi PWM dihitung dengan rumus: f PWM fclock...0. N( TOP) Sedangkan untuk menentukan resolusi PWM digunakan rumus: R PWM log( TOP ) log keterangan: N adalah faktor prescaler (, 8, 64, 56, atau 04), dan TOP adalah nilai tertinggi dari pengaturan counter. 8.. RANGKAIAN PWM MIKROKONTROLLER Rangkaian minimum untuk pwm melalui Port D.4 dan Port D.5 ditunjukan pada Gambar 0.. Rangkaian tersebut menggunakan diver motor dc yaitu transistor. Rangkaian driver tersebut akan di hubungkan dengan pin D.4 dan pin D.5. JISP 5V R C3 00nF RST C pf X C pf RST pinb.7 pinb.6 pinb.5 pinb.5 pinb.6 pinb.7 5V U 40 PB0(XCK/T0) PA0(ADC0) 39 3 PB(T) PA(ADC) 38 4 PB(INT/AIN0) PA(ADC) 37 5 PB3(OC0/AIN) PA3(ADC3) 36 6 PB4(SS) PA4(ADC4) 35 7 PB5(MOSI) PA5(ADC5) 34 8 PB6[MISO) PA6(ADC6) 33 9 PB7[SCK) PA7(ADC7) 3 0 RESET AREF 3 AGND 30 GND A 9 3 XTAL PC7(TOSC) 8 4 XTAL PC6(TOSC) 7 5 PD0(RXD) PC5 6 6 PD(TXD) PC4 5 7 PD(INT0) PC3 4 8 PD3(INT) PC 3 9 PD4(OCB) PC(SDA) 0 PD5(OCA) PC0(SCL) PD6(ICP) PD7(OC) ATMEGA6 5V V MG D DIODE EN 470 Q TI903 TIP3055 MOTOR DC V D MG DIODE EN TI903 MOTOR DC 470 TIP3055 Gambar 8. Hasil pemasangan komponen rangkaian minimum untuk pwm 45

50 8.3. PEMROGRAMAN PWM MIKROKONTROLLER Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mengatur putaran motor dc. Program sebagai berikut ini - // Program PWM // DEKLARASI HEADER - #include <stdio.h> #include <mega6.h> #include <delay.h> //DEKLARASI SUB RUTIN void InisialisasiPWM(); //DEKLARASI VARIABEL int data; int data; //RUTIN UTAMA void main (void) InisialisasiPWM(); while() data = 50; data = 04; OCRA=data; OCRB=data; TIFR=0; //SUB RUTIN INISIALISASI PWM void InisialisasiPWM() DDRD=0xff; TCCRA=0xa3; TCCRB=0x0b; TCNT=0x0000; 46

51 DAFTAR PUSTAKA [] Iswanto, Design dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroler ATMEGA8535 dengan Bahasa Basic. Yogyakarta: Gava Media, 008. [] I. Iswanto, N. M. Raharja, and A. Subardono, Sistem Peringatan Dini Tanah Longsor Berbasis Atmega8535, in Seminar Nasional Informatika 009 (semnasif 009), 009, pp [3] R. T. A. Sadad and Iswanto, Implementasi Mikrokontroler Sebagai Pengendali Kapasitor Untuk Perbaikan Faktor Daya Otomatis pada Jaringan Listrik, SEMESTA Tek., vol. 3, no., pp. 8 9, 00. [4] I. Iswanto and N. M. Raharja, Sistem monitoring dan peringatan dini tanah longsor, in Simposium Nasional RAPI IX 00, 00, pp [5] A. N. N. Chamim and Iswanto, Implementasi Mikrokontroler Untuk Pengendalian Lampu Dengan Sms, in Prosending Retii 6., 0. [6] I. Ambar Tri Utomo, Ramadani Syahputra, Implementasi Mikrokontroller Sebagai Pengukur Suhu Delapan Ruangan, Pengukur Suhu, vol. 4, no. Pengukur Suhu Delapan Ruangan, pp , 0. [7] R. T. A. Sadad and Iswanto, Peranan Teknologi Solar Cell dalam Peningkatan Daya Saing Usaha Kecil dan Menengah, SEMESTA Tek., vol. 4, no., pp , 0. [8] R. T. A. SADAD, IANTO, and J. A. SADAD, Implementasi Mikrokontroler Sebagai Pengendali Lift Empat Lantai, J. Ilm. SEMESTA Tek., vol. 4, no., pp , 0. [9] IANTO, A. JAMAL, and F. SETIADY, Implementasi Telepon Seluler sebagai Kendali Lampu Jarak Jauh, J. Ilm. Semesta Tek., vol. 4, no., pp. 8 85, 0. [0] IANTO and H. MUHAMMAD, WEATHER MONITORING STATION WITH REMOTE RADIO FREQUENCY WIRELESS COMMUNICATIONS, Int. J. Embed. Syst. Appl., vol., no. 3, pp , 0. [] S. Suripto and Iswanto, DESAIN AND IMPLEMENTATION OF FM RADIO WAVES AS DISTANCE MEASURING AC VOLTAGE, Int. J. Mob. Netw. Commun. Telemat., vol., no. 5, pp. 3 4, 0. [] I. Iswanto and R. D. Setiawan, Power Saver with PIR Sensor, J. Control Instrum., vol. 4, no. 3, pp. 6 34, 03. [3] A. Wahyudianto, Iswanto, and A. N. N. Chamim, ALAT PENGONTROL LAMPU MENGGUNAKAN REMOTE TV UNIVERSAL, in SEMINAR NASIONAL ke 8 Tahun 03, 03, pp. 6. [4] R. an T. A. Sadad, Iswanto, R. I. F. An, and T. A. S. Sadad, Remote Measurement System Ground Shift with GSM, Int. J. Mob. Netw. Commun. Telemat. ( IJMNCT), vol. 3, no. 3, pp. 65 7, 03. [5] H. Muhammad and Iswanto, EGT 0 Design and Application For Position, Int. J. 47