BAB II LANDASAN TEORI. Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu perangkat

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu perangkat keras (hardware) yang dapat mengolah data, menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada beberapa macam, diantaranya yang paling terkenal adalah AT89S51. Selain mengunakan mikrokontroler juga digunakan LM 35 sebagai sensor dan ADC sebagai pengkonversi besaran analog menjadi besaran digital. Selain itu juga terdapat beberapa perangkat seperti : relay, seven segmen, dan keypad Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler adalah gabungan dari sebuah mikroprosesor dan periperalnya, seperti RAM,ROM (EPROM atau EEPROM) antar muka serial dan paralel, timer dan rangkaian pengontrol interupsi yang terkait dalam satu IC. Semuanya membentuk suatu sistem komputer yang lengkap. Perbedaannya dengan komputer adalah mikrokontroler didesain dengan komponen-komponen yang minimum dan dipakai untuk orientasi kontrol. Programnya tidak berukuran besar dan disimpan dalam ROM. Akibat perbedaan aplikasinya dengan mikroprosesor, mikrokontroler juga mempunyai kebutuhan set intruksi yang berbeda dengan mikroprosesor. Tidak seperti sistem komputer, yang mampu

2 menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolahan kata, pengolahan angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer RAM dan ROM-nya besar. Sedangkan pada mikrokontroler ROM dan RAM-nya terbatas. Mikroprosesor biasanya mempunyai set instruksi yang sangat lengkap, sedangkan mikrokontroler mempunyai set instruksi yang lebih sederhana, terutama dipakai untuk mengontrol antar muka input dan output yang menggunakan bit tunggal (singgel bit). Mikrokontroler mempunyai banyak instruksi untuk set dan clear bit secara individual dan melakukan operasi yang berorientasi 1 bit untuk logika AND, OR, XOR, loncatan (jumping), percabangan (brancing) dan lain-lain. Set instruksi seperti ini jarang ada pada mikroprosesor yang biasanya untuk operasi pada byte atau unit data yang lebih besar. Adapun kelebihan dari mikrokontroller adalah sebagai berikut : 1. Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemograman assembly dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem (bahasa assembly ini mudah dimengerti karena menggunakan bahasa assembly aplikasi dimana parameter input dan output langsung bisa diakses tanpa menggunakan banyak perintah). Desain bahasa assembly ini tidak menggunakan begitu banyak syarat penulisan bahasa pemrograman seperti huruf besar dan huruf kecil untuk bahasa assembly tetap diwajarkan.

3 2. Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. 3. Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program. Langkah-langkah untuk download komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan banyak perintah. 4. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem. 5. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat. 6. Mikrokontroller AT89S51 adalah standart International. AT89S51 merupakan keluaran atmel dengan 4 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory). Isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali. AT89S51 merupakan memori dengan teknologi non-volatile memory (data tidak hilang walaupun catu daya dimatikan). Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi berstandar MCS-51 code sehingga memungkinkan mikrokontroler ini bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keping tunggal) yang tidak memerlukan external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut. Seperti gambar 2.1.

4 Gambar 2.1. Struktur memori AT89S51 Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh microcontroller AT89S51 adalah sebagai berikut : a. Sebuah Central Processing Unit 8 bit b. Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu c. RAM internal 128 byte d. Flash memori 4 Kbyte e. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal) f. Empat buah programable port I/0 yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur I/0 g. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART h. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika i. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi Konstruksi AT89S51 Mikrokontroller AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 volt. Kapasitor 10 micro-fard dan resistor 10 kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian

5 riset ini AT89S51 otomatis diriset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 12 MHz dan kapasitor 30 piko-farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja Microcontroller. Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Microcontroller. Microcontroller memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda : 1. Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program. 2. Random Access Memory (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data. Ada berbagai jenis ROM. Untuk Microcontroller dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada saat IC Microcontroller dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu Microcontroller menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble- Eraseable ROM yang disingkat menjadi PROM (PEROM). Dulu banyak UV- EPROM (Ultra Violet Eraseable Programble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah. Flash PEROM adalah Memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi MCS51. Flash PEROM dialamati oleh Program Address Register. AT89S51 mempunyai 4Kb Flash PEROM, yaitu ROM yang dapat ditulis ulang atau dihapus menggunakan sebuah perangkat programmer, yang mempunyai kemampuan untuk ditulis ulang hingga 1000 kali. Program yang ada pada Flash PEROM akan

6 dijalankan pada saat sistem di-reset, pin EA/VP berlogika 1 sehingga mikrokontroller aktif berdasarkan program yang ada pada Flash PEROM-nya. Namun jika pin EA/VP berlogika 0, mikrokontroler aktif berdasarkan program yang ada pada memori eksternal.. Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash PEROM, program untuk mengendalikan Microcontroller diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 flash PEROM Programmer. Memori data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 kilo byte meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup. Sarana Input/Output yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S51 mempunyai 32 jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0 P1.7) dan Port 3 (P3.0 P3.7). AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver /Transmiter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1. pada kaki nomor 2 dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/output paralel kalau T0 dan T1 dipakai. AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan dangan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur

7 input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register (SFR) Konfigurasi dan Fungsi Kaki Pin AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 kaki, 32 kaki diantaranya adalah kaki untuk keperluan Port paralel. Satu Port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah Port paralel. Berikut gambar 2.2 sebagai konfigurasi pin mikrokontroler AT89S51 : Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 Pada Gambar 2.2. terlihat bahwa AT89S51 mempunyai 4 buah port paralel, yang masing-masing dikenal dengan Port 0, Port 1, Port 2, dan Port 3. Nomor dari masing-masing jalur (kaki) dari Port paralel mulai dari 0 sampai 7, jalur pertama Port 0 disebut sebagai P0.0 dan jalur terakhir untuk Port 3 adalah P3.7.

8 Susunan pena pena mikrokontroler AT89S51 pada gambar 2.2 dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose). 2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi. Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. 3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi pengganti seperti tabel 2.1 : Tabel 2.1. Fungsi masing-masing pin pada port 3 4. Pin 18 sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal. 5. Pin 19 sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada kristal. 6. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian. 7. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 8 bit dua arah. Port ini mengirim byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal. Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat

9 mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL. 8. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low). 9. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip). 10. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler. 11. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks dengan data untuk mengakses program dan data memori eksternal. Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, por ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat

10 flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutamapada saat verifikasi program. 12. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler Instruksi MCS-51 Pengalamatan adalah pengelompokkan berdasarkan orientasi lokasi memori, tipe-tipe instruksi adalah pengelompokkan berdasarkan fungsi instruksi. Beberapa fungsi pada instruksi MCS-51 yang akan digunakan yaitu Aritmatika, Transfer data,dll. Pada table-tabel perlu dijelaskan arti dari simbol-simbol yang digunakan pada mnemonics sebagai berikut : Rn Register serbaguna R0 sd R7 di register bank yang diseleksi oleh PSW. Direct 8 bit alamat internal RAM (0-127) atau SFR #Data #Data 16 lokasi internal RAM yang alamatnya ditunjukkan oleh R0 atau R1 (pengalamatan tak langsung dengan R0 sd R7). Perhatikan; tidak untuk R2, R3, R4, R5, R6, dan R7 konstanta 8 bit konstanta 16 bit Addrl1 alamat 11 bit (untuk akses memori hingga 2K) Addr16 alamat 16 bit (untuk akses memori hingga 64K) Rel 8 bit offset relative bertanda (2 S complement), digunakan untuk SJMP, lompat dalam jangkauan 128 (mundur) hingga +127 (maju)

11 Instruksi-instruksi diperlihatkan disajikan pada table 2.2, yang menunjukkan ragam pengalamatan yang dapat digunakan dengan masing-masing instruksi. Tabel 2.2 Instruksi Aritmatika Mnemonic Diskripsi ADD A, <source> A=A+<source ADDC A, <source> A=A+<source>+C SUBB A, <source> A=A-<source>-C INC A A=A+1 INC <source> <source>=<source>+1 DEC A A=A-1 DEC <source> <source>=<source>-1 INC DPTR DPTR=DPTR+1 MUL AB AB = A X B DIV AB A = Hasil A/B; B = sisa A/B DA A Decimal Adjust Source (sumber) adalah operand dengan ragam pengalamatan; register direct, indirect atau immediate. Contoh program penjumlahan pada ragam pengalamatan untuk instruksi aritmatika seperti berikut ini : ADD A, 7FH 7FH ;a diisi dengan a+isi dri memori lokasi ;(pengalamatan langsung) ADD ;a diisi dengan a+isi dari memori yang alamatnya ; disimpan di R1 (pengalamatan tak langsung) ADD A, R7 ;a diisi dengan a+isi dari R7

12 ADD A, #127 ;a diisi dengan a+127 (pengalamatan segera) Untuk penggunaan kristal 12 MHz, kebanyakan instruksi aritmatik dieksekusi dalam 1 µs kecuali instruksi INC DPTR yang memerlukan waktu 2 µs dan instruksi-instruksi perkalian dan pembagian yang memerlukan waktu 4 µs. Data didalam memori internal dapat dinaikkan atau diturunkan (increment atau decrement), tanpa melalui akumulator, demikian juga pada DPTR yang digunakan untuk menghasilkan pengalamatan 16 bit di memori eksternal. Instruksi MUL AB mengalikan dengan data yang ada pada register B dan meletakkan hasil 16 bit ke dalam register A dan B. Register A berisi lo-byte dan register B berisi hi-byte. Bila hasilnya lebih besar dari 255 (0FFh), maka bit OV set, sedangkan bit C selalu akan diclearkan ( 0 ). Instruksi DIV AB membagi isi akumulator dengan data dalam register B dan meletakkan hasil bagi (quotient) 8 bit dalam akumulator, dan sisanya (remainder) 8 bit dalam register B. Operasi DIV akan membuat bit-bit CY dan OV menjadi 0. MOV adalah proses move (pindahkan) data dari sumber ke tujuan yang sebenarnya adalah proses mengcopy, artinya data di sumber tidak berubah. Proses data transfer yang lain adalah PUSH dan POP, XCH dan XCHD seperti yang diperlihatkan pada tabel 2.3. MOV<dest>,<source> adalah copy data dari source ke destination, atau sumber ke tujuan, semua memori internal dan SFR dapat berlaku sebagai source dan sebagian besar dapat berlaku sebagai destination. Ragam pengalamatan dari kedua operand bisa semua kombinasi, berikut contoh proses transfer data.

13 Tabel 2.3 Data Transfer Mnemonic MOV <dest>,<source> MOV DPTR,#data 16 MOVC MOVX <dest>,<source> PUSH direct POP direct ARTI <dest>=<source>, memori int Dptr = data16 A = isi dilokasi A+<base-reg> <dest>=<source>,data mem Simpan data ke memori stack Ambil data dari memori stack adalah Mov R0,#30h Mov A,@R0 Mov R1,A Mov B,@R1 Mov P2,P1 ;keadaan awal isi RAM dengan alamat 30h ;40h, lokasi 40h berisi 10h, P1 berisi b ;R0 berisi 30h ;A berisi 40h ;R1 berisi 40h ;B berisi 10h ;RAM lokasi 40h berisi b ;P2=P1= b Program asembler bersifat sekuensial, seperti pada program basic klasik(awal mula basic), dan biasanya diperlukan pencabangan untuk tujuan tertentu, yaitu lompat ke lokasi instruksi dengan alamat tertentu. Pencabangan ini terdiri dari: pelaksanaan subrutin, pencabangan tanpa syarat dan bersyarat. Subrutin adalah penggal program yang sering digunakan, tanpa harus menulis ulang perintahnya. Proses ACALL dan LCALL menggunakan memori stack untuk menyimpan data-data alamat yang ditinggalkan sebelum melaksanakan subrutin, agar apabila kembali melaksanakan subrutin, mikrokontroller ingat lokasinya kembali. Berikut tabel 2.4 pencabangan program.

14 Tabel 2.4 Pencabangan Program Mnemonic ACALL addr11 LCALL addr16 RET SJMP rel CJNE <dest-byte>,<scrbyte>,rel CJNE A,#data,rel DJNZ direct, rel NOP ARTI <dest>=<source>, memori int Dptr = data16 A = isi dilokasi A+<base-reg> Lompat maju atau mundur sejauh rel Lompat ke alamat a+dptr Bila <dest>#<source> lompat sejauh rel Bila A#data lompat sejauh rel Direct= direct-1,bila #0 lompat sejauh rel No Operation, tidak ada operasi Pencabangan bersyarat adalah lompat ke alamat tertentu bila persyaratan terpenuhi. Secara umum perintahnya adalah : CJNE <dest-byte>,<src-byte>, rel; artinya Compare destination byte dan source byte, Jump if Not Equal along rel(active). Source byte adalah A, yang dibandingkan dengan destination byte berupa direct memory atau immediate constant. Source dapat juga berupa direct Rn atau yang dibandingkan dengan immediate constant. START : CJNE A,#040h, LABEL1 tak ;bandingkan dengan 40h, jika ;sama lompat ke LABEL1 CJNE A,P1,LABEL1 ;bandingkan a dengan P1, jika tak ;sama lompat ke LABEL1 CJNE R1,#040h,LABEL1 ;bandingkan R1 dengan 40h, jika ;tak sama lompat ke LABEL1

15 ;bandingkan indirect R1 dengan ;CCh,jika tak sama lompat ke ;LABEL1 LABEL1: Instruksi DJNZ direct, rel, adalah : Decrement Jump if Not Zero, artinya kurangi satu dahulu data di direct, kemudian bila isinya nol, maka lomatlah ke rel. Biasanya instruksi ini digunakan untuk pencacah. Berikut contoh penggunaan instruksi tersebut ; START : Mov R0,#5 ;isi R0 dengan 5 Mov R1,#40h ;isi R1 dengan 40h LOOP: ;isi memori di <R1> dengan AAh Inc R1 DJNZ R0,LOOP Sjmp $ ;R1=R1+1 ;R0=R0-1, jika belum 0 kembali ke LOOP :usai Perintah diatas adalah mengisi memori lokasi 40h,41h,42h,43h dan 44h dengan data AAh, disini R0 digunakan sebagai pencacah sebanyak 5 kali, sedangkan R1 digunakan sebagai pointer memori dengan alamat awal 40h. Perintah SJMP $ memerintahkan mikrokontroller untuk melompat ke tempat yang sama, artinya looping ditempat. Instruksi NOP adalah tidak memerintahkan MCU mengerjakan

16 apa-apa, proses ini hanya menunda kerja mikrokontroller, karena satu instruksi NOP memakan 1 mikrodetik, sehingga beberapa perintah NOP bisa digunakan untuk proses penundaan atau delay ADC 0804 Analog digital converter (ADC) adalah perangkat untuk menkonversi sinyal masukan dalam bentuk tegangan analog menjadi sinyal keluaran dalam bentuk digital. Dimana output yang dihasilkan ADC sebanding dengan input yang diberikan. Proses pengubahan ini dikenal juga dengan nama sistem akusisi data. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan atau berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital (komputer). Hal-hal yang juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya. Menurut cara pengkonversiannya, ADC dapat dikelompokkan dalam beberapa jenis yaitu: 1. Tipe integrating Tipe integrating menawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah. ADC tipe ini tidak dibutuhkan rangkaian sample hold. Tipe ini memiliki kelemahan yaitu waktu konversi yang agak lama, biasanya beberapa milidetik. 2. Tipe tracking

17 Tipe tracking menggunakan prinsip up down counter (pencacah naik dan pencacah turun). Fungsinya adalah Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan clock secara kontinyu dan hitungan akan bertambah atau berkurang tergantung pada kontrol dari pencacah apakah sedang naik (up counter) atau sedang turun (down counter). ADC tipe ini tidak menguntungkan jika dipakai pada sistem yang memerlukan rangkaian sample hold. ADC tipe ini sangat tergantung pada kecepatan clock pencacah, semakin tinggi nilai clock yang digunakan, maka proses konversi akan semakin singkat. 3. Tipe flash/ paralel Tipe ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada kecepatan 100 MHz dengan rangkaian kerja sederhana. Sederetan tahanan mengatur masukan inverting dari tiap-tiap konverter menuju tegangan yang lebih tinggi dari konverter sebelumnya jadi untuk tegangan masukan Vin denagn full scale range, komparator dengan bias di bawah Vin akan mempunyai keluaran rendah. Keluaran komparator ini tidak dalam bentuk biner murni. Suatu dekoder dibutuhkan untuk membentuk suatu keluaran yang biner. Beberapa komparator berkecepatan tinggi, dengan waktu tunda (delay) kurang dari 6 ns banyak digunakan karena itu dihasilkan kecepatan konversi yang sangat tinggi. Jumlah komparator yang dibutuhkan untuk suatu konversi n bit adalah 2 n Tipe successive approximation

18 Tipe successive approximation merupakan suatu konverter yang paling sering ditemukan dalam dasar perangkat keras yang menggunakan ADC. Tipe ini memiliki kecepatan konversi cukup tinggi meskipun dari segi harga relatif mahal. Prinsip kerja konverter tipe ini adalah dengan membangkitkan pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital terhadap nilai tegangan analog yang dikonversikan. Apabila resolusi ADC ini adalah 2 n maka diperlukan maksimal n kali tebakan. Komparator digunakan untuk membandingkan keluaran D/A dengan masukan analog Vin. Keluaran komparator digunakan untuk mencek register pendekatan berurutan (Successive Approximation Register SAR). Setelah menerima pulsa mulai konversi, SAR akan mengeluarkan bit-bit untuk diubah menjadi tegangan analog oleh suatu pengubah D/A, mula SAR akan mengaktifkan MSB, yang akan menghasilkan suatu tegangan analog pada keluaran pengubah D/A. tegangan ini dibandingkan dengan Vin. Bila V1 < Vin maka MSB dibiarkan tinggi( 1 ), bila V1 > Vin maka MSB dibuat 0. Pada contoh kita V1 < Vin sehingga MSB dibuat 1. Selanjutnya bit no 2 diaktifkan dibuat 1 dan keluaran pengubah D/A yang baru dibandingkan lagi dengan Vin. pada contoh V2 < Vin sehingga bit no 2 dibuat juga 1. kemudian bit no 3 dibuat 1. terakhir bit no 4 (LSB) dibuat 1. Akan tetapi V4 > Vin, maka bit no 4 dibuat 0. keadaan akhir pada keluaran SAR adalah (1110)2 menyatakan keluaran digital untuk Vin. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive approximation convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat Pemilihan ADC umumnya ditentukan

19 oleh metode yang digunakan untuk konversi data, sedangkan Rentang tegangan masukan analog maksimum adalah watak untai ADC yang digunakan sehingga masukan analog yang akan dimasukkan ke ADC tersebut terlebih dahulu harus disesuaikan dengan tegangan analog maksimal yang diizinkan. Resolusi ADC berkaitan dengan cacah bit dan rentang tegangan pada masukan analog. Dengan pertimbangan diatas penulis sengaja memilih ADC 0804 sebagai Konverter A/D. ADC 0804 adalah suatu IC CMOS pengubah analog ke digital 8- bit dengan satu kanal masukan. Jumlah bit yang dihasilkan, didapat dari hasil pengkonversian tegangan yang biasanya besar tegangan tersebut antara 0 volt sampai dengan +5 volt. Dengan demikian, apabila kita memasukan sebuah tegangan antara 0 volt sampai dengan 5 volt pada sebuah ADC 8 bit maka setelah proses konversi akan menghasilkan sebuah kombinasi bilangan biner yang ditunjukkan dengan bilangan biner antara 0 sampai dengan 255. ADC ini relatif cepat dan mempunyai ukuran kecil. Keuntungan tambahan adalah setiap sampling diubah dalam selang waktu yang sama tidak tergantung pada arus masukan dan secara keseluruhan ditentukan oleh frekuensi yang mengandalkan clock dan resolusi dari pengubah. Kekurangan pengubah jenis ini adalah mempunyai kekebalan rendah terhadap noise dan diperlukan adanya pengubah digital ke analog yang tepat dan pembanding dengan unjuk kerja yang tinggi Karakteristik IC ADC 0804 IC ADC 0804 adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal-sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat

20 memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahakan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara tepat masukan tegangan. Seperti gambar 2.3 : Gambar 2.3. Blok diagram sederhana ADC0804 ADC banyak tersedia dipasaran Beberapa karakteristik dari ADC 0804 adalah sebagai berikut : 1. Memiliki 2 masukan analog yaitu Vin (+) dan Vin (-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin {analog Vin = Vin (+) Vin (-)}. Jika hanya satu masukan, maka Vin dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc =+5 sebagai tegangan refrensi dan masukan analog memiliki dari 0 sampai 5V pada skala penuh. 2. Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19,6 mv 3. Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi F=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.

21 4. Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Kaki 10 adalah ground digital Prinsip Kerja ADC 0804 Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang nilainya proposional. Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset deretan data biner bit mulai dari MSB dan diakhiri dengan LSB. Selama proses perhitungan biner, register akan memonitor output komparator untuk melihat jika perhitungan biner kurang atau lebih besar dari input analog kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR. Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital akan tetap tersimpan sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru. Pada ADC 0804, pin merupakan pin keluaran digital yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data-alamat. Apabila pin /CS atau pin /RD dalam keadaan tinggi, pin 11 sampai pin 18 akan mengambang. Pin 5 adalah saluran untuk /INTR, sinyal selesai konversi. /INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan dibuat aktif rendah bilamana konversi telah selesai.

22 Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial yang membandingkan dua masukan sinyal analog. Jenis masukan ini memungkinkan pemilihan bentuk masukan, yaitu mentanahkan pin 7 untuk masukan positif bersisi-tunggal (singleended positif input), atau mentanahkan pin 6 untuk masukan negatif bersisitunggal (single-ended negatif input), atau mengaktifkan kedua pin untuk masukan diferensial. Piranti ini mempunyai 2 ground, A GND dan D GND yang terletak pada pin 8 dan 10. Keduanya harus digroundkan. Pin 20 disambungkan dengan catu tegangan yang sebesar +5V. Dalam ADC 0804, Vref merupakan tegangan masukan analog maksimum, yaitu tegangan yang menghasilkan suatu keluaran digital maksimum FFH. Bila pin 9 tidak dihubungkan (tidak dipakai), VREF berharga sama dengan tegangan catu VCC. Ini berarti bahwa catu tegangan +5V memberikan jangkauan masukan analog dari 0 sampai +5V bagi masukan positif yang bersisi-tunggal. Secara umum, diagram blok sistem ADC 0804 seperti gambar 2.4: Chip Select, CE 0/1 START Konversi, SOC S/H PB7-PB0 Input analog Konversi A/D & Kontrol Ke parallel Input port END Konversi, EOC 0/1 Ke INT CPU Gambar 2.4 Diagram blok ADC Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal ini mikroprosesor / mikrokontroler menghubungi ADC dengan mengirim

23 sinyal CE. Artinya, ADC diaktifkan. Kemudian SOC (start of conversion) dikirimkan sehingga ADC mulai melakukan sampling sinyal dan diikuti dengan konversi ke digital. Bila konversi selesai maka ADC akan mengirimkan tanda selesai EOC (end of conversion) yang artinya hasil konversi telah siap dibaca di (PB7-PB0). ). Program yang sesuai harus dibuat mengikuti prosedur seperti di atas. Artinya, program utama mikroprosesor harus dimuati dengan suatu program loop tertutup dan menunggu tanda untuk membaca data dari ADC. Meski tanda ini tidak harus diperhatikan, tetapi berakibat data yang dipaksa dibaca akan sering invalid karena CPU tidak dapat membedakan keadaan ambang (ketika ADC tengah melakukan konversi) dengan keadaan data siap (valid). Agar lebih efektif, fungsi interrupt harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu ADC siap. Dengan demikian CPU hanya akan membaca data bila mendapatkan interrupt. Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk menangkap dan mengkonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses mengkonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan konversi dalam domain waktu. Makin cepat prosesnya, makin berkualitas pula ADC tersebut. Karena inilah maka karakteristik ADC yang paling penting adalah waktu konversi (conversion time). Namun demikian, kemampuan riil ADC dalam kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh kemampuan kontroler atau prosesor dalam mengolah data input-output secara cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya.

24 Dalam proses Konversi, Setiap perubahan tegangan yang diberikan merupakan input bagi ADC yang akan diubah menjadi data digital. Proses perubahan tegangan input menjadi data digital dilakukan sesuai persamaan (1). Vin V ADC Output... (1) faktor Dengan : Vin ADC : masukan ADC V faktor : Resolusi sedangkan V faktor adalah : V V V faktor faktor faktor Vcc 1 5Volt 255 0,0196Volt... (2) dengan data output dapat dihitung, misalnya jika Vin ADC = 0,3 Volt, Vcc = 5 Volt, maka: Vin Output V ADC faktor 0,3Volt Output 0,0196Volt 15,30 data yang diubah ke bilangan biner hanya bilangan bulatnya saja. Dengan demikian masukan ADC untuk data ini adalah 0,3V sehingga keluaran ADC adalah 15 H. Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Pada mode ini pin INTR akan berlogika rendah setelah ADC selesai

25 melakukan konversi, logika ini dihubungkan kepada masukan WR untuk memerintahkan ADC memulai konversi kembali. Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat +1ms, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah. Pada penelitian ini, prinsip konversi yang digunakan adalah mode control Fungsi Pin Pada ADC 0804 Fungsi Pin ADC 0804 seperti Gambar 2.5 : 1. Pin WR (Write), pulsa high pada input write maka ADC akan melakukan konversi data, tegangan analog menjadi data digital. Pin WR dihubungkan dengan pin INTR. Setelah selesai konversi pin INTR akan memberi pulsa low pada pin WR. Gambar 2.5. ADC Pin INTR (Interrupt), bila konversi data analog menjadi digital telah selesai maka pin INTR akan mengeluarkan pulsa low ke pin WR. Perangkat ADC

26 dapat diopersikan dalam mode free running dengan menghubungkan pin INT ke input WR. 3. Pin CS (Chip select), agar ADC dapat aktif, melakukan konversi data maka input chip select harus diberi logika low. Data output akan berada pada kondisi three state apabila CS mendapat logika high. 4. Pin RD (Read), agar data ADC data dapat dibaca oleh sistem mikroprosessor maka pin RD harus diberi logika low. 5. Pin Vin (+) dan Vin (-) merupakan input tegangan deferensial yang akan mengambil nilai selisih dari kedua input. Dengan memanfaatkaninput Vin maka dapat dilakukan offset tegangan nol pada ADC. 6. Pin Vref, tegangan referensi dapat diatur sesuai dengan input tegangn pada Vin (+) dan Vin (-), Vref = Vin / 2. Vresolusi = Vin max / 255. Pin CLOCK, clock untuk ADC dapat diturunkan pada clock CPU atau RC eksternal dapat ditambahkan untuk memberikan generator clock dari dalam CLK In menggunakan schmitt triger Sensor Suhu LM 35 Sensor suhu adalah suatu alat untuk mendeteksi atau megukur suhu pada suatu ruangan atau sistem tertentu yang kemudian diubah keluarannya menjadi besaran listrik, Misalnya LM 35. Sensor LM35 ini merupakan sensor yang banyak digunakan dalam melakukan pengukuran dan pengontrolan suhu, dikarenakan sensor LM35 ini memiliki keakuratan yang tinggi, kemudahan

27 perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain serta memiliki karakteristik sensor yang cukup baik seperti gambar 2.6 : Gambar 2.6. LM 35 Karakteristik dari sensor suhu LM35 ini adalah perubahan nilai tahanannya akan semakin besar apabila suhu lingkungannya semakin rendah dan nilai tahanannya akan menjadi kecil apabila suhu lingkungannya semakin tinggi. LM35 memiliki kelebihan-kelebihan sebagai berikut: a. Di kalibrasi langsung dalam celcius b. Memiliki faktor skala linear mv/ºc c. Memiliki ketepatan 0,5ºC pada suhu 25ºC d. Jangkauan maksimal suhu antara -55ºC sampai 150ºC e. Cocok untuk aplikasi jarak jauh f. Harga yang cukup murah g. Bekerja pada tegangan catu daya 4 sampai 30 Volt h. Memiliki arus drain kurang dari 60 μamp i. Pemanasan sendiri yang lambat (low self-heating) j. 0,08 ºC di udara diam k. Ketidak linearannya hanya sekitar ±14 C l. Memiliki impedansi keluaran yang kecil yaitu 0,1 Watt untuk beban 1 mamp.

28 Sensor suhu tipe LM 35 merupakan IC sensor temperatur yang akurat yang tegangan keluarannya linear dalam satuan celcius. Jadi LM 35 memiliki kelebihandibandingkan sensor temperatur linear dalam satuan Kelvin, karena tidak memerlukan pembagian dengan konstanta tegangan yang besar dan keluarannya untuk mendapatkan nilai dalam satuan celcius yang tepat. LM 35 memiliki impedansi keluaran yang rendah, keluaran yang linear, dan sifat ketepatan dalam pengujian membuat proses interface untuk membaca atau mengontrol sirkuit lebih mudah. Pin V+ dari LM 35 dihubungkan ke catu daya, pin GND dihubungkan ke Ground dan pin Vout yang mengahasilkan tegangan analog hasil penginderaan suhu sekitar negatif (-) dihubungkan ke Vin (+) dan ADC Seven segmen Seven segmen merupakan cacah segmen minimum yang diperlukan untuk menampilkan angka 0 sampai 9. Sejumlah karakter alfabet juga dapat disajikan menggunakan tampilan seven segmen ini. Secara khusus, karakter heksadesimal dapat ditampilkan. Seven segmen terdiri dari LED-LED yang disusun sedemikian rupa yang jika dinyalakan akan membentuk suatu angka tertentu. Seven segmen terdiri dari 7 buah segmen dan ditambah 1 buah segmen yang berfungsi sebagai desimal point seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.7 : Gambar 2.7. Seven-segmen

29 Seven segmen terdiri dari 2 tipe yaitu : 1. Seven Segmen tipe Common Anoda Pada seven segmen tipe ini, anoda dari setiap LED dihubungkan menjadi satu kemudian dihubungkan ke sumber tegangan positif dan katoda dari masingmasing LED berfungsi sebagai input pada seven segmen. 2. Seven Segmen tipe Common Katoda Pada seven segmen tipe ini, katoda dari setiap LED dihubungkan menjadi satuu kemudian dihubungkan ke ground dan anoda dari masing-masing LED berfungsi sebagai input dari seven segmen Relay Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip,relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik,tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0,1 ampere 12 volt DC). Dalam pemakaian biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan dioda yang diparalel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk

30 mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. Relay adalah suatu komponen elektronika yang akan bekerja bila ada arus yang melalui kumparannya. Sebuah relay terdiri dari kumparan yang dililitkan pada inti besi dan kontak-kontak penghubung. Apabila kumparan yang melilit inti besi dilalui arus listrik maka akan menimbulkan induksi medan magnet, dan induksi ini akan menarik kontak-kontak penghubung relay. Kontak penghubung relay terdiri dari dua bagian, yaitu : 1. Kontak NC (Normally Close). Kontak penghubung dalam kondisi menutup atau terhubung bila relay tidak mendapat masukan tegangan pada kumparannya. Tetapi bila diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya maka kontak penghubung menjadi terbuka (kondisi awal sebelum diaktifkan close). 2. Kontak NO (Normally Open). Kontak penghubung dalam kondisi terbuka bila relay tidak mendapat tegangan pada kumparannya. Tetapi bila diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya maka kontak penghubung menjadi tertutup atau terhubung. (kondisi awal sebelum diaktifkan open) Keypad 4 x 4 Keypad Matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara maktriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, Keypad Matriks 4 4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol. Hal

31 tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal membentuk kolom: Gambar 2.8. Keypad matriks 4x4 Keypad termasuk alat interface yang sering dan cukup mudah untuk digunakan. Karena keypad salah satu sarana inputan yang banyak digunakan dalam aplikasi machine interface misalnya: a. Pada sistem pengaturan suhu, keypad bisa digunakan operator untukmenentukan set point suhu yang diinginkan. b. Pada sistem absensi pegawai, keypad bisa digunakan bagi pegawai untuk memasukan ID-nya, dll. 2.2 Perangkat Lunak Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51 merupakan jumlah instruksi, pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi, instruksi tersebut adalah :

32 1. Instruksi MOV Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung MOV R0,#20h Perintah diatas berarti : isikan nilai 20 heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai. Contoh pengisian nilai secara tidak langsung MOV 20h,#80h MOV R0,20h Perintah diatas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 heksadesimal ke register 0 (R0). Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat. 2. Instruksi DJNZ Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol.

33 Contoh, MOV R0,#80h Loop: DJNZ R0,Loop R0-1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya. 3. Instruksi ACALL Instruksi ini berfungsi untuk memangggil suatu rutin tertentu. Contoh :. ACALL TUNDA. TUNDA :.. 4. Instruksi RET Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh : ACALL TUNDA.

34 TUNDA:. RET 5. Instruksi JMP (JUMP) Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh: Loop:.. JMP Loop 6. Instruksi JB (JUMP IF BIT) Instruksi ini merupakan perintah untuk melompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1). Contoh : Loop: JB P1.0,Loop 7. Instruksi JNB (JUMP IF NOT BIT) Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika low (0). Contoh : Loop:

35 JNB P1.0,Loop 8. Instruksi CJNE (COMPARE JUMP IF NOT EQUEL) Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu. Contoh : Loop: CJNE R0,#20h,loop Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h, maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya. 9. Instruksi DEC (DECREMENT) Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1. contoh : MOV R0,#20h R0 = 20h.. DEC R0 R0 = R Instruksi INC (INCREMENT) Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1.

36 Contoh: MOV R0,#20h R0 = 20h. INC R0 R0 = R Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskanpada sebuah editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator seperti gambar 2.9 : Gambar Editor, assembler, simulator. Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke dalam bilangan heksadesimal, dimana proses perubahan ini terjadi pada saat kita meng-assemble program tersebut. Bilangan heksadesimal hasil proses inilah yang dikirim ke mikrokontroler. Kemudian instruksi-instruksi (program-program) tersebut akan di-save dan kemudian di-assemble (di-

37 Compile). Pada saat di-assemble maka akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih ada peringatan tersebut, itu berarti masih ada kesalahan dalam penulisan instruksi atau ada nama subrutin yang sama. sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada pesan kesalahan lagi Software Downloader Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroler digunakan software ISP-Flash Programer 3.0a yang dapat di download dari internet. Tampilannya seperti gambar 2.10 : Gambar ISP-Flash Programmer 3.a Cara menggunakannya adalah dengan meng klik open file untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051 IDE, kemudian klik write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroler.