BAB 2 LANDASAN TEORI Mikrokontroler AT89S51

Transkripsi

1 BAB 4 : PENGUJIAN DAN ANALISA Pada bab ini membahas hasil-hasil pengujian alat sebagai pembuktian pembahasan pada bab-bab sebelumnya, penjelasan rangkaian-rangkaian yang digunakan, dan penjelasan program. BAB 5 : PENUTUP Bab ini diberisikan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya serta memberikan saran yang dapat membangun pengembangan tugas akhir ini. BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut Single Chip Microcomputer. Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (personal computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaannya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dan mikrokontroler. Dalam

2 mikrokontroler ROM jauh lebih besar dibandingkan RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih besar disbanding ROM. Contoh-contoh keluarga mikrokontroler: 1. Keluarga MCS Keluarga MC68HC11 3. Keluarga MC68HC05 4. Keluarga AVR 5. Keluarga PIC 8 Dalam perancangan alat ini,digunakan salah satu dari jenis mikrokontroler jenis MCS- 51, karena mikrokontroler ini programnya relatif mudah dan harganya relatif murah. Mikrokontroler tipe AT89S51 merupakan mikrokontroler keluarga MCS-51 dengan konfigurasi yang sama persis dengan AT89C51 yang cukup terkenal, hanya saja AT89S51 mempunyai fitur ISP (In-System Programmable Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat diprogram langsung dalam suatu sistem elektronik tanpa melalui Programmer Board atau Downloader Board. Mikrokontroler dapat diprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu Personal Computer. Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : 1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip). 3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O. 4. Dua buah Timer Counter 16 bit. 5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal). 6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART. 7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit). 8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi clock 12 MHz Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali. 10. In-System Programmable Flash Memory.

3 Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras. Adapun blok diagram dari mikrokontroler 89S51 diperlihatkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Blok Diagram dari Mikrokontroler AT89S51 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 Susunan pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada Gambar 2.2.

4 Gambar 2.2. Konfigurasi Pin AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan sebagai berikut: Port 0 Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin dari AT89S51. Dalam rancangan sistem sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih kompleks dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat. Port 1 Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download program. Port 2 Port 2 (pin 21-28) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal.

5 Port 3 Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 2.1 berikut ini : Tabel 2.1. Port Multi Fungsi BIT NAME BIT ADDRESS ALTERNATE FUNCTION P3.0 RXD B0h Receive data for serial port P3.1 TXD B1h Transmit data for serial port P3.2 INT0 B2h External interrupt 0 P3.3 INT1 B3h External interrupt 1 P3.4 T0 B4h Timer/counter 0 external input P3.5 T1 B5h Timer/counter 1 external input P3.6 WR B6h External data memory write strobe P3.7 RD B7h External data memory read strobe PSEN (Program Store Enable) PSEN adalah sebuah sinyal keluaran yang terdapat pada pin 29. Fungsinya adalah sebagai sinyal kontrol untuk memungkinkan mikrokontroler membaca program (code) dari memori eksternal. Biasanya pin ini dihubungkan ke pin EPROM. Jika eksekusi program dari ROM internal atau dari flash memory (ATMEL AT89SXX), maka berada pada kondisi tidak aktif (high). ALE (Address Latch Enable) Sinyal output ALE yang berada pada pin 30 fungsinya sama dengan ALE pada microprocessor INTEL 8085, 8088 atau Sinyal ALE dipergunakan untuk demultiplek bus alamat dan bus data. Sinyal ALE membangkitkan pulsa sebesar 1/6 frekuensi oscillator dan dapat dipakai sebagai clock yang dapat dipergunakan secara umum. EA(External Access)

6 Masukan sinyal terdapat pada pin 31 yang dapat diberikan logika rendah (ground) atau logika tinggi (+5V). Jika diberikan logika tinggi maka mikrokontroler akan mengakses program dari ROM internal (EPROM/flash memory). Jika diberi logika rendah maka mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal. RST (Reset) Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler. Oscillator Oscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan XTAL yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan kapasitor penstabil sebesar 30 pf. Besar nilai XTAL sekitar 3 MHz sampai 33 MHz. XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator (inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal pengoperasian rangkaian. Sedangkan XTAL2 adalah output dari pembalikan penguat osilator. Gambar 2.3. Konfigurasi Xtal Osilator Power AT89S51 dioperasikan pada tegangan supply +5v, pin Vcc berada pada nomor 40 dan Vss (ground) pada pin 20. Organisasi Memori a. Pemisahan Memori Program dan Data

7 Semua device 8051 mempunyai ruang alamat yang terpisah untuk memori program dan memori data, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1. dan gambar 2.2. Pemisahan secara logika dari memori program dan data, mengijinkan memori data untuk diakses dengan pengalamatan 8 bit, yang dengan cepat dapat disimpan dan dimanipulasi dengan CPU 8 bit. Selain itu, pengalamatan memori data 16 bit dapat juga dibangkitkan melalui register DPTR. Memori program (ROM, EPROM dan FLASH) hanya dapat dibaca, tidak ditulis. Memori program dapat mencapai sampai 64K byte. Pada 89S51, 4K byte memori program terdapat didalam chip. Untuk membaca memori program eksternal mikrokontroller mengirim sinyal PSEN (program store enable). Memori data (RAM) menempati ruang alamat yang terpisah dari memori program. Pada keluarga 8051, 128 byte terendah dari memori data, berada didalam chip. RAM eksternal (maksimal 64K byte). Dalam pengaksesan RAM eksternal, mikrokontroller mingirimkan sinyal RD (baca) dan WR (tulis). Gambar 2.4. Struktur Memori Mikrokontroler Keluarga MCS51

8 Gambar 2.5. Arsitektur Memori Mikrokontroller 8051 b. Memori Program Gambar 2.5. menunjukkan suatu peta bagian bawah dari memori program. Setelah reset CPU mulai melakukan eksekusi dari lokasi 0000H. Sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 2.6, setiap interupsi ditempatkan pada suatu lokasi tertentu pada memori program. Interupsi menyebabkan CPU untuk melompat ke lokasi dimana harus dilakukan suatu layanan tertentu. Interupsi Eksternal 0, sebagi contoh, menempatai lokasi 0003H. Jika Interupsi Eksternal 0 akan digunakan, maka layanan rutin harus dimulai pada lokasi 0003H. Jika interupsi ini tidak digunakan, lokasi layanan ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan sebagai Memori Program. c. Memori Data Gambar 2.6. Peta Interupsi Mikrokontroller 8051

9 Pada gambar 2.7. menunjukkan ruang memori data internal dan eksternal pada keluarga CPU membangkitkan sinyal RD dan WR yang diperlukan selama akses RAM eksternal. Memori data internal terpetakan seperti pada gambar 2.7. Ruang memori dibagi menjadi tiga blok, yang diacukan sebagai 128 byte lower, 128 byte upper dan ruang SFR. Alamat memori data internal selalu mempunyai lebar data satu byte. Pengalamatan langsung diatas 7Fh akan mengakses satu alamat memori, dan pengalamatan tak langsung diatas 7Fh akan mengakses satu alamat yang berbeda. Demikianlah pada gambar 2.7 menunjukkan 128 byte bagian atas dan ruang SFR menempati blok alamat yang sama, yaitu 80h sampai dengan FFh, yang sebenarnya mereka terpisah secara fisik 128 byte RAM bagian bawah dikelompokkan lagi menjadi beberapa blok, seperti yang ditunjukkan pada gambar byte RAM paling bawah, dikelompokkan menjadi 4 bank yang masing-masing terdiri dari 8 register. Instruksi program untuk memanggil register-register ini dinamai sebagai R0 sampai dengan R7. Dua bit pada Program Status Word (PSW) dapat memilih register bank mana yang akan digunakan. Penggunaan register R0 sampai dengan R7 ini akan membuat pemrograman lebih efisien dan singkat, bila dibandingkan pengalamatan secara langsung. Gambar 2.7. Memori Data Internal

10 Gambar 2.8. RAM internal 128 byte paling bawah Semua pada lokasi RAM 128 byte paling bawah dapat diakses baik dengan menggunakan pengalamatan langsung dan tak langsung. 128 byte paling atas hanya dapat diakses dengan cara tak langsung, gambar 2.9. Gambar 2.9. RAM Internal 128 byte paling atas d. Special Function Register

11 Sebuah peta memori yang disebut ruang special function register ( SFR ) ditunjukkan pada gambar berikut. Perhatikan bahwa tidak semua alamat-alamat tersebut ditempati, dan alamat-alamat yang tak ditempati tidak diperkenankan untuk diimplementasikan. Akses baca untuk alamat ini akan menghasilkan data random, dan akses tulis akan menghasilkan efek yang tak jelas. e. Accumulator ACC adalah register akumulator. Mnemonik untuk instruksi spesifik akumulator ini secara sederhana dapat disingkat sebagai A. f. Register Register PSW terdiri dari informasi status dari program Register B digunakan pada saat operasi perkalian dan pembagian. Selain untuk keperluan tersebut diatas, register ini dapat digunakan untuk register bebas. g. Program Status Word Register PSW terdiri dari informasi status dari program. h. Stack Pointer Register Pointer Stack mempunyai lebar data 8 bit. Register ini akan bertambah sebelum data disimpan selama eksekusi push dan call. Sementara stack dapat berada disembarang tempat RAM. Pointer stack diawali di alamat 07h setelah reset. Hal ini menyebabkan stack untuk memulai pada lokasi 08h. i. Data Pointer Pointer Data (DPTR) terdiri dari byte atas (DPH) dan byte bawah (DPL). Fungsi ini ditujukan untuk menyimpan data 16 bit. Dapat dimanipulasi sebagai register 16 bit atau dua 8 bit register yang berdiri sendiri.

12 Gambar Pemetaan Data Pointer 2.2. Mikrokontroler ATMega8535 Mikrokontroler adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis atau dihapus (Agus Bejo, 2007). Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot. Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah. Salah satunya adalah mikrokontroler AVR (Alf and Vegard s Risc processor) ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi program. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Mikrokontroler AVR ATmega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap. Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah dilengkapi dengan ADC internal,

13 EEPROM internal, Timer/Counter, PWM, analog comparator, dll (M.Ary Heryanto, 2008). Sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini memungkinkan kita belajar mikrokontroler keluarga AVR dengan lebih mudah dan efisien, serta dapat mengembangkan kreativitas penggunaan mikrokontroler ATmega8535. Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut: 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D. 2. ADC internal sebanyak 8 saluran. 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. SRAM sebesar 512 byte. 6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. 7. Port antarmuka SPI 8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 9. Antarmuka komparator analog. 10. Port USART untuk komunikasi serial. 11. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 12. Dan lain-lainnya Konstruksi ATmega8535 Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah. a. Memori Program ATmega8535 memiliki kapasitas memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian program aplikasi. b. Memori Data ATmega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM.

14 ATmega8535 memiliki 32 byte register serba guna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM. c. Memori EPROM ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM. ATmega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535 dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATmega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri. ATmega8535 memiliki 3 modul timer yang terdiri dari 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul timer/counter ini dapat diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya. Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega8535. Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535. USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data

15 baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART. USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun asyncrhronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK Pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8535 Gambar Konfigurasi pin ATmega8535 Konfigurasi pin ATmega8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package) dapat dilihat pada gambar 2.1. Dari gambar di atas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin Atmega8535 sebagai berikut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

16 2. GND merukan pin Ground. 3. Port A (PortA0 PortA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B (PortB0 PortB7) merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port B Pin PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 Fungsi Khusus SCK (SPI Bus Serial Clock) MISO (SPI Bus Master Input/ Slave Output) MOSI (SPI Bus Master Output/ Slave Input) SS (SPI Slave Select Input) AIN1 (Analog Comparator Negative Input) OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output) AIN0 (Analog Comparator Positive Input) INT2 (External Interrupt 2 Input) T1 (Timer/ Counter1 External Counter Input) T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input) XCK (USART External Clock Input/Output) 5. Port C (PortC0 PortC7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port C Pin PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 Fungsi Khusus TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2) TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1) Input/Output Input/Output Input/Output Input/Output SDA ( Two-wire Serial Buas Data Input/Output Line) SCL ( Two-wire Serial Buas Clock Line) 6. Port D (PortD0 PortD7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini. Tabel 2.4. Fungsi Khusus Port D

17 Pin PD7 PD6 PD5 PD4 PD3 PD2 PD1 PD0 Fungsi Khusus OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output) ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin) OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output) OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output) INT1 (External Interrupt 1 Input) INT0 (External Interrupt 0 Input) TXD (USART Output Pin) RXD (USART Input Pin) 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC RFID (Radio Frequency Identification) Radio Frequency Identification (RFID) adalah proses identifikasi suatu objek dengan menggunakan frekuensi transmisi radio. Frekuensi radio digunakan untuk membaca informasi dari sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (Transmitter + Responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari device yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (RFID Reader) Tag Tag (kartu/label) secara fisik ditempelkan pada barang. Tag tersusun dari microchip yang berfungsi untuk menyimpan dan komputasi yang disatukan dengan lilitan antena yang berfungsi untuk komunikasi. Menurut klasifikasi tag dibedakan menjadi tiga yaitu : aktif, semi-pasif dan pasif. a. Tag aktif mempunyai sumber tenaga seperti baterai dan dapat dilakukan komunikasi untuk dibaca dan ditulis. b. Tag semi-pasif mempunyai baterai tetapi hanya dapat merespon transmisi yang datang (incoming transmissions).

18 c. Tag pasif menerima tenaga dari reader, antena yang akan menjadi sumber tenaga dengan memanfaatkan medan magnet yang ditimbulkan dari pembaca (reader) RFID Tag Reader Tag reader berfungsi untuk membaca data yang ada pada tag melewati RF interface. Untuk menambah fungsi reader dilengkapi dengan internal storage, dan aplikasi peragkat lunak untuk menyimpan data pada server database. Pada prakteknya tag reader dapat berupa perangkat keras yang terletak pada suatu tampat yang tetap. Pada aplikasinya tag reader dapat membaca sendiri tag yang dideteksi (smart self). Tag reader smart self dapat mendeteksi ketika ada penambahan keluar. Modul reader tersedia dengan variasi yang luas di pasaran. Variasi tersebut dimulai dari perbedaan vendor produsen, perbedaan kompatablitas dengan tag dan sebagainya. Gambar Bentuk RFID Reader Innovations Electronic mengeluarkan beberapa produk modul ID, yaitu ID-2, ID- 12 dan ID-20. Salah satu pembeda dari seri ini adalah rentang jarak bacanya seperti terlihat pada tabel 2.2. Tabel 2.5. Karakteristik Fisik dan Operasi Seri Modul ID Parameters ID-2 ID-12 ID-20 Read Range N/A (no internal 12+ cm 16+ cm

19 antenna) Dimensions 21 mm x 19 mm x 26 mm x 25 mm x 40 mm x 40 mm x 6 mm 7 mm 9 mm Frequency 125 khz 125 khz 125 khz Card Format EM 4001 or EM 4001 or EM 4001 or compatible compatible compatible Encoding Manchester 64- bit, modules 64 Manchester 64- bit, modules 64 Manchester 64- bit, modules 64 Power 5 13 ma 5 30 ma 5 65 ma Requirement nominal nominal nominal I/O Output Current +/- 200 ma PK - - Voltage Supply +4.6 V through +4.6 V through +4.6 V through Range +5.4 V +5.4 V +5.4 V 2.4. Modul GSM Modul GSM adalah sebuah perangkat yang menawarkan layanan transit SMS, mentransformasikan pesan ke jaringan selular dari media lain atau sebaliknya, sehingga memungkinkan pengiriman atau penerimaan pesan SMS dengan atau tanpa menggunakan ponsel. Sebagaimana penjelasan di atas,modul GSM dapat terhubung ke media lain seperti perangkat SMSC dan server milik Content Provider melalui link IP untuk memproses suatu layanan SMS Modem GSM M1306B serial (WAVECOM)

20 Modem yang digunakan sistem yang berfungsi mengirimkan SMS yang berisikan peringatan jika terjadi pencurian kendaraan ke pemilik. Gambar Modem GSM M1306B Q2403A Serial Spesifikasi dari device GSM M1306B Q2403A Serial : Tabel 2.6. Spesifikasi Modem GSM Bahan Akses Sinyal Frekuensi Interface port Fitur service Alumunium Casing Wireless akses internet with GPRS Dual-band 900 / 1800 Mhz Serial RS232 -Receive voice -Data -fax - - SMS -MMS Kecepatan pengiriman data Catu daya Arus 115KB/S 5 V 24 V DC 1 2 A

21 Temperatur operasi kerja -20 C sampai 55 C Temperatur penyimpanan data -25 C sampai 70 C Ukuran 98 x 54 x 25 mm Alat dan bahan : 1. Modul microcontroller AVR 2. Modem GSM dengan serial Port 3. GSM SIM CARD (XL,simpati,tri, dll) 4. Software Codevision Prinsip dan cara kerja mengirim SMS melalui microcontroller : microcontroller mengirim data (isi SMS dan No tujuan) ke modem GSM melalui RS232, kemudian modem GSM mengirim data tersebut ke SMS center yang akan menyampaikan ke nomor handphone yang dituju. Gambar Cara Kerja Modem GSM Perintah yang di mengerti modem adalah AT Command. Disebut AT Command karena perintahnya didahului oleh AT (Atention). Contoh beberapa AT command untuk Modem GSM: AT+CPBF : cari nomor telpon. AT+CPBR : membaca buku telpon. AT+CPBW : menulis nomor telpon di buku telpon. AT+CMGF : menyeting mode SMS text atau PDU. AT+CMGL : melihat semua daftar sms yang ada. AT+CMGR : membaca sms.

22 AT+CMGS : mengirim sms. AT+CMGD : menghapus sms. AT+CMNS : menyeting lokasi penyimpanan ME (hp) atau SM (SIM Card). AT+CGMI : untuk mengetahui nama atau jenis ponsel. AT+CGMM : untuk mengetahui kelas ponsel. AT+COPS? : untuk mengetahui nama provider kartu. GSM AT+CBC : untuk mengetahui level baterai. AT+CSCA : untuk mengetahui alamat SMS Center. Dalam proses pengiriman atau penerimaan SMS, terdapat 2 mode yaitu: 1. Mode SMS Text 2. Mode SMS PDU (Protocol Data Unit). Mode yang paling mudah digunakan yaitu mode teks (kode ASCII), tapi mode PDU (kode hexa) lebih powerful Interface RS232 Perangkat yang menggunakan kabel serial untuk komunikasi di bagi menjadi dua kategori. Yaitu DCE (Data Communications Equipment) dan DTE (Data Terminal Equipment). Peralatan komunikasi adalah perangkat seperti modem, adaptor, dll. Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam system embedded, karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan device lainnya. Port serial pada mikrokontroler terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD. RXD berfungsi untuk mengirim data dari komputer atau perangkat lainnya, standard komunikasi serial untuk komputer adalah RS-232. RS-232 mempunyai standard tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka dibutuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacammacam, tapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232. Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh

23 komunikasi serial ialah mouse, scanner, dan system akuisisi data yang terhubung ke port COM1/COM2. Device pada komunikasi serial port dibagi menjadi 2 kelompok yaitu Data Communication Equipment (DTE). Contoh dari DCE ialah, modem, plotter, scanner, dll. Sedangkan contoh dari DTE ialah terminal di komputer. Spesifikasi elektronik dari serial port merujuk pada Electronic Industry Association (EIA) : a. Space (logika 0) ialah tegangan antara +3 hingga +25V. b. Mark (logika 1) ialah tegangan antara -3 hingga -25V. c. Daerah antara +3V hingga -3V tidak didefenisikan/tidak terpakai. d. Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25V. e. Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500A. Port serial sering digunakan untuk interfacing komputer dan mikrokontroler, karena kemampuan jarak pengiriman data dibandingkan port paralel. Berikut contoh program assembly untuk komunikasi serial antara 2 PC. Untuk komunikasi ini, kita cukup menghubungkan : a. Pin TxD ke pin RxD komputer lain. b. Pin RxD dihubungkan ke pin TxD komputer lain. c. RTS dan CTS dihubungkan singkat. d. DSR dan DTR dihubungkan singkat. e. GND dihubungkan ke GND komputer lain. Gambar berikut merupakan penggunaan IC MAX 232/HIN232 dalam rangkaian sebagai komunikasi serial.

24 Gambar HIN 232 untuk Komunikasi Serial 2.5. Buzzer/Alarm Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz. Gambar Simbol Buzzer 2.6. Relay Relay adalah suatu rangkaian switching magnetik yang bekerja bila mendapat catu dari rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rangkaian pen-driver-nya/pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC.

25 Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan arus, inti besi lunak menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya tarik magnet sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay, dan relay akan kembali ke posisi semula yaitu normally-off, bila tidak ada lagi arus yag mengalir padanya. Posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian/sistem. Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi: a. Normaly Open (NO); saklar akan tertutup bila dialiri arus. b. Normaly Close (NC); saklar akan terbuka bila dialiri arus. c. Change Over (CO); relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya tertutup yang mana bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A, sebaliknya bila kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B. Analogi rangkaian relay yang digunakan adalah saat basis transistor ini dialiri arus maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung. Gambar Simbol Relay BOSCH 4 kaki Relay yang digunakan pada sistem ini adalah BOSCH Relay ini merupakan relay otomotif dengan tegangan kerja 12volt DC, dan kapasitas arus yang dapat ditangani adalah maksimal 30A. Relay ini berkaki 4, di dalamnya terdapat resistor penahan arus balik yang umumnya bertegangan sangat tinggi hingga 200volt!.

26 BAB 3 PERANCANGAN ALAT 3.1. Diagram Blok Rangkaian Diagram blok rangkaian merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang akan dirancang. Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing-masing. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1 berikut ini :