BAB 1 PRAKTIKUM DASAR MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN TOP VIEW SIMULATOR DAN MODUL LAROS-ELECTOR V2.1

Transkripsi

1 BAB 1 PRAKTIKUM DASAR MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN TOP VIEW SIMULATOR DAN MODUL LAROS-ELECTOR V Pada awalnya buka program TopViewSimulator dan akan muncul form seperti pada gambar 1.1, disini pilih pada menu dropdown Select Device, pilih AT89C51. Gambar 1.1 Tampilan Top View Simulator Select Device 2. Langkah berikutnya klik data memory pada form yang sama dan pilihlah besar memory sesuai dengan Device misalnya 4 Kbyte, seperti pada gambar 1.2, dan klik OK. Gambar 1.2. Data memory Setting 3. Buka program notepad / tex teditor dan ketik listing program kemudian simpan dalam satu folder dengan program ASM51, pada gambar 1.3. merupakan contoh program untuk menghidupkan Led di port 1. 1

2 Gambar 1.3. Contoh Penulisan Program Dalam Text Editor Penulisan program harus sesuai dengan port yang ditunjuk pada mikrokontroler seperti pada gambar 1.4. Gambar 1.4. Gambar Rangkaian Flash Point LED 4. Buka command prompt dan masuk direktori folder asm 51 misal pada contoh di folder D: \Praktikum\asm51\asm51 5. Langkah selanjutnya ketik nama file yang sudah berisi program assesmbler misal Job.asm. perhatikan pada gambar 1.5. bila tidak ada kesalahan maka muncul ASSEMBLY COMPLETE, 0 ERROR FOUND 2

3 Gambar 1.5. Tampilan program compiler ASM51 pada command promt 6. Selanjutnya buka program TopViewSimualator dan pilih menu File Load Program, tampilan seperti pada gambar 1.6. dan pilihlah file hexa yaitu file assembler yang sudah ter-compile. Gambar 1.6. Tampilan Load Program File 7. Kemudian muncul form bentang alamat memori seperti pada gambar 1.7. kemudian klik OK. Gambar 1.7. Tampilan Bentang Alamat Memory 3

4 8. Pilih menu File External Modules Setting Led dan akan muncul form seperti pada gambar 1.8. pilih port yang akan diaktifkan misal port 1, centanglah masing-masing bit pada port1. selnjutnya klik OK. Gambar 1.8. Form Pengaturan Module Led 9. Langkah berikutnya pilih menu View External Modules Led dan muncul form seperti gambar 1.9 Gambar 1.9. Form Led Modules Yang Belum Dijalankan 10. Selanjutnya pilih menu Run Go untuk menjalankan program dan tampilan hasil eksekusi seperti pada gambar Gambar Form Led Module Yang Sudah Dijalankan ***SELAMAT BELAJAR*** 4

5 BAB 2 PENGGUNAAN TOMBOL Penggunaan tombol pada port parallel mikrokontroler umumnya difungsikan seolah-olah sebuah sensor yang akan dikondisikan sebagai sinyal masukan mikrokontroler. Perhatikan gambar 2.1. Gambar 2.1. Rangkaian Penggunaan Tombol pada Mikrokontroler Dalam program TopView Simulator Anda harus mengatur konfigurasi port untuk tombol dan port untuk Led, berikut langkah-langkahnya: 1. Pilih Menu File External Modules Setting Led, dan centanglah port yang anda gunakan untuk Led, perhatikan gambar 2.2. Gambar 2.2. Form Pengaturan Module Led 2. Dan untuk konfigurasi Tombol Tekan Pilih Menu File External Modules Setting KeyBoard, perhatikan gambar 2.3. Pilihlah port yang 5

6 digunakan untuk tombol dan pada Kotak Matrix KeyPad pilih sudah sesuai tekan tombol OK. None, bila Gambar 2.3. Form Pengaturan Pemilihan Tombol 3. Untuk menampilkan led, Pilih menu View Exsternal Modules Led, dan untuk menampilkan modul Tombol, Pilih menu View Exsternal Modules KeyBoard perhatikan gambar 2.4. Gambar 2.4. Tampilan modul Led dan Tombol 4. Cobalah menuliskan listing program seperti pada gambar 2.5 dibawah ini dan amati hasilnya. 6

7 Gambar 2.5. Contoh Listing Program Pembacaan Tombol Pada Port 3 5. Bila dijalankan akan tampak seperti gambar 2.6. penekanan tombol pada port 3 akan diterjemahkan dengan tampilan perbit pada port 1. Gambar 2.6. Tampilan simulasi Pembacaan Tombol 6. Untuk pengembangan tombol tekan dapat digunakan sebagai tombol SET dan RESET, yaitu menghidupkan led pada P1.0 dengan menekan tombol P3.0, dan untuk memadamkan nyala led P1.0 dengan menekan tombol P3.1. Perhatikan algoritma pada gambar 2.7. start Baca Tombol P3 P3.0=1 y P3.1=1 y t P1.0=1 t P1.0=0 Gambar 2.7. Algoritma tombol SET RESET 7

8 Berikut contoh programnya : $mod51 org 0h ;set reset dua tombol ;ibnu budi rahardjo padam: nyala: end jb p3.0,nyala setb p1.0 jb p3.1,padam clr p1.0 sjmp padam contoh program dengan satu tombol SET RESET pada P3.0 dengan nyala led pada port 1. $MOD51 ORG 0H MULAI: TUNGGU: TERUS: ; MOV A,P3 ; Baca tombol P3 dan simpan di akumulator CJNE A,#0FEH,MULAI ; Apakah tombol P3.0 ditekan? (= ) ; Tidak! Ulangi lagi dari awal CJNE R0,#0,TERUS ; Ya! Apakah R0=0 (artinya lampu sedang mati)? ; Tidak! loncat ke proses mematikan lampu LED (TERUS) MOV R0,#1 ; Ya! ubah status R0=1 (lampu menyala) MOV P1,#0 ; dan hidupkan lampu LED di port 1 ; Untuk menghindari bouncing MOV A,P3 ; Tunggu hingga tombol P3.0 dilepas CJNE A,#0FFH,TUNGGU ; SJMP MULAI ; Ulangi lagi dari awal MOV R0,#0 ; Ubah status R0=0 (lampu mati) MOV P1,#0FFH ; dan matikan lampu LED di port 1 SJMP TUNGGU ; untuk menghindari bouncing, lompat ke TUNGGU END 8

9 BAB 3. PENGGAKSESAN SEVEN SEGMENT Seven segment merupakan komponen elektronika yang dapat digunakan untuk menampilkan karakter angka, didesain dari 7 led dan 1 dot point dengan ukuran bermacam-macam. Perhatikan gambar 3.1. Merupakan konfigurasi pin seven segment (Common Anoda). Gambar3.1. Konfigurasi Seven Segment Dari gambar 3.1. Tampak 7 pin yang digunakan untuk membentuk karakter angkadan Anda harus membuatkan tabel pengaksesan pin seven segment tersebut. Sebagai contoh seven segment dihubungkan dengan port 1 seperti terlihat pada gambar 3.2. Gambar 3.2 Hubungan Port Mikrokontroler dengan pin 7 Segment 9

10 Tabel 3.1. Konfigurasi Data Karakter 7 Segment Setelah ditabelkan konfigurasi data karakter 7 segment maka didapatkan data hexa dari masing-masing karakter angka 0-9, seperti pada tabel 3.1. Sebagai contoh untuk menampilkan karakter 4 maka dikirim data 71h. Bila Anda ingin mencoba pada program top View Simulator lakukan pengaturan port seven segment dengan memilih menu File Exsternal Module Settings Led, aturlah pada frame Interface Selection pilih Non-Multiflexed serta pilihlah Selection of Port Lines Number of Digits, setelah itu tampil konfigurasi port terhadap pin seven segment tampak seperti pada gambar 3.4. Gambar 3.3. Pengaturan Modul Led dan 7 Segmen 10

11 Gambar 3.4. Form Port Line Selection Lakukan pengaturannya sesuai rangkaian yang anda buat dan sesuaikan juga dengan tabel 3.1, setelah seluruh bit diatur klik OK. Selanjutnya lakukan penulisan listing program sebagai contoh program pada gambar 3.5. dibawah ini adalah pengaksesan seven segment dengan pengiriman data secara langsung. Gambar 3.5. Program Pengaksesan 7 Segmen dengan Perieriman data Secara Langsung Anda dapat mencoba dengan teknik menggunakan Data Pointer agar listing program lebih pendek algoritma penggunaan data pointer tampak pada gambar 3.6. Lakukan eksekusi dan Load-lah hasilnya dengan TopView Simulator, bila belum paham diskusikan dengan Instruktur Anda. 11

12 start DPTR=alamat data numeric R0=10 A=data pada alamat DPTR P1 A DPTR=DPTR+1 R0=R0-1 R0=0? tdk ya Gambar 3.6. Algoritma Pengaksesan 7 Segmen mengunakan Data Pointer (Non-MultiPlexer) Dibawah ini listing program pengaksesan seven segment menggunakan Data pointer : 12

13 BAB 4 PEMBACAAN TOMBOL KEYPAD MATRIK Didalam program salah satu lajur difungsikan sebagai input (masukan) dan lainnya sebagai output (keluaran). Lajur yang berfungsi sebagai output, dalam satu waktu yang sama hanya terdapat satu lajur saja yang berlogika nol 0 dan sisanya berlogika satu 1. Perhatikan gambar 4.1 Gambar 4.1. Rangkaian Tombol KeyPad Matrik Seperti pada gambar 4.1. tombol keypad matrik sebagai contoh dipasang pada port 2, untuk konfigurasi baris P2.0, P2.1,P2.2,P2.3 dan untuk kolom P2.4,P2.5,P2.6. Pola pembacaannya adalah jika tombol nol 0 ditekan maka bit P2.0 dan P2.4 terhubung, tombol empat 4 ditekan maka P2.1 dan P2.5 terhubung. Pengaturan konfigurasi keypad matrik pada Program TopView Simulator dapat dipilih menu File External Modules Setting KeyBoard, kemudian pilih frame Matrik KeyPad dan pilih 3x4 (sesuaikan dengan perangkat yang akan digunakan), selanjutnya aturlah konfigurasi keypad matrik sesuai dengan skema tombol keypad matrik, perhatikan gambar

14 Gambar 4.2. Pemilihan KeyPad Matrik Contoh program pembacaan Keypad Matrik ;======================================= ; Program demo keypad 3x4 dipasang ; pada port 3, output pada port 1 ;======================================= kolom1 bit p3.0 ; kiri (1,4,7,redial) kolom2 bit p3.1 kolom3 bit p3.2 baris1 bit p3.3 ; atas (1,2,3) baris2 bit p3.4 baris3 bit p3.5 baris4 bit p3.6 keyport equ P3 keydata equ 50h keybounc equ 51H org 0h ulang: call Keypad3x4 A,keydata cjne A,#0FFH,ditekan jmp ulang ditekan: cpl A P1,A jmp ulang ;==================================== ; routine u/ baca keypad 3x4 14

15 ; output pd keydata(0-9,e=redial,f=#) ;==================================== Keypad3x4: clr keybounc,#50 keyport,#0ffh kolom1 ul1: jb baris1,key1 keybounc,ul1 keydata,#1 key1: jb baris2,key2 keybounc,key1 keydata,#4 key2: jb baris3,key3 keybounc,key2 keydata,#7 key3: jb baris4,key4 keybounc,key3 keydata,#0eh key4: setb kolom1 clr jb kolom2 baris1,key5 keybounc,key4 keydata,#2 key5: jb baris2,key6 keybounc,key5 keydata,#5 key6: jb baris3,key7 keybounc,key6 keydata,#8 key7: jb baris4,key8 keybounc,key7 keydata,#0 15

16 key8: setb kolom2 clr jb kolom3 baris1,key9 keybounc,key8 keydata,#3 key9: jb baris2,key10 key10: jb key11: jb key12: end keybounc,key9 keydata,#6 baris3,key11 keybounc,key10 keydata,#9 baris4,key12 keybounc,key11 keydata,#0fh keydata,#0ffh 16

17 BAB 5 INTERFACE LCD Dalam memprogram pengaksesan LCD harus diperhatikan konfigurasi dari LCD tersebut, berbagai merek LCD yang ada dipasaran namun semuanya hampir sama, hanya saja jumlah kolom dan barisnya yang membedakan. Dalam artikel ini dibahas tehnik pemrograman LCD menggunakan mikrokontroler seri ATMEL AT89Sxx. Perhatikan gambar 5.2. Blok rangkaian internal LCD 16x2. Gambar 5.1. Gambar 5.2. Blok Diagram LCD Pada gambar 5.3. Konfigurasi pin LCD double pin, dan gambar 5.4. Konfigurasi single pin. Interface LCD menggunakan mikrokontroler dapat 17

18 dilakukan dengan lebar data 8 bit dan 4 bit. Untuk pengaksesan lebar data 4 bit digunakan untuk efisiensi pemakaian port (sisa port dipakai keperluan yang lain). Gambar 5.3 Gambar 5.4 Untuk menuliskan karakter ke layar LCD, harus memenuhi aturan yang telah ditetapkan oleh pabrikan modul LCD. Hampir semua modul LCD mempunyai konfigurasi yang sama yaitu setiap baris dan kolom karakter pada LCD memupnyai alamat sendiri-sendiri, seperti pada gambar 5.5. Merupakan pengalamatan karakter pada layer LCD. Gambar 5.5. Pengiriman data ke LCD ada dua macam yaitu data sebagai instruksi dan data sebagai karakter yang akan kita tampilkan dilayar. Keduanya dibedakan oleh sebuah kaki yang diberi nama RS (Register Select). Bila pin RS 18

19 (Register Select) berlogika satu 1 (high) maka data yang diterima LCD adalah data karakter. Bila pin RS (Register Select) berlogika nol 0 (low) maka data yang diterima LCD adalah data instruksi bagi LCD tersebut. Instruksi diperlukan antara lain untuk inisialisasi LCD, meletakkan kursor pada baris dan kolom tertentu, hapus layar dan lainnya (dapat dilihat pada datasheet LCD). Gambar 5.6. Contoh Rangkaian Interface LCD 8 bit Untuk menggunakan software TopView Simulator dapat diatur konfigurasi layar LCD dengan memilih menu File External Modul Settings LCD. Pilih banyak baris LCD misalnya 2x16, sperti terlihat pada gambar 5.7, lebar databus 8 bit. Selanjutnya pilih tombol Port Line Selection untuk mengatur konfigurasi pin mikrokontroler dengan pin LCD, dalam hal ini harus disesuaikan dengan konfigurasi dalam listing program. 19

20 Gambar 5.7. Pengaturan Modul LCD Dibawah ini adalah algoritma pemrograman interface LCD menggunakan mikrokontroler. Operasi Interface lebar data 8 bit : 20

21 Operasi Interface lebar data 4 bit : ; ;Program Demo untuk menjalankan LCD 16 x 2 ;OPERASI 8 BIT org 0h nop ljmp mulai write_inst: P1,#0h ;untuk memuliskan P0,R1 ;intruksi ke LCD setb P1.1 ;module clr P1.1 acall delay 21

22 ; write_data: P1,#01 ;untuk menuliskan P0,R1 ;data ke LCD setb P1.1 ;module clr P1.1 acall delay delay: R0,#0 delay1: Ldelay: R5,#50h R5,$ R0,delay1 R2,#030h Ld1: acall delay R2,Ld1 tulis: R4,#3 DPTR,#Huruf barisa: R3,#16 ;jumlah kolom baris atas tulis1: clr A ; R1,#80h ;karakter pertama di alamat 80 acall c Inc acall barisb: tulis2: clr A mulai: acall c Inc acall acall acall acall write_inst A,@A+DPTR R1,A DPTR write_data R3,Tulis1 R3,#16 R1,#0C0h write_inst A,@A+DPTR R1,A DPTR write_data R3,Tulis2 Ldelay R4,barisa R1,#03Fh write_inst write_inst 22

23 acall acall acall acall acall sjmp R1,#0Dh write_inst R1,#06h write_inst R1,#01h write_inst R1,#0Ch write_inst tulis mulai Huruf: DB 'SELAMAT DATANG ' DB DB DB DB DB End ibnu budi r. ' 'di. Smkn 1glagah' banyuwangi 'jawa timur elektronika Untuk mengetahui proses penulisan data dan pengiriman instruksi ke layar LCD dapat dilihat menggunakan Software TopView Simulator dengan memilih menu View SFR Bit Status Window, perhatikan 5.8. Kondisi bit SFR (Special Function Register), setelah Anda load programnya dan cobalah untuk menganalisa proses penulisan karakter dan pengiriman instruksi dengan menekan tombol keyboard F8 atau pilih menu Singgle Step Step Over. Gambar 5.8. Peta Special Function Register 23

24 Dibawah ini contoh program untuk penulisan kakrakter menggunakan Keypad matrik. LCD_RS bit P1.0 LCD_CS bit P1.1 kolom1 bit p2.4 ; kiri (1,4,7,redial) kolom2 bit p2.5 ; atas (1,2,3) kolom3 bit p2.6 baris1 bit p2.0 ; baris2 bit p2.1 ; ABC DEF baris3 bit p2.2 ; baris4 bit p2.3 ; keyport equ P2 ; GHI JKL MNO old_key equ 40h ; count_key equ 41h ; keydata equ 42h ; PQR STU VWX alphacode equ 43h ; n equ 44h ; REDIAL 0 # lama equ 45h ; YZ[ ;<= space]- ; ; scanning tombol untuk alpha numerik ; org 0h ;================== ; Inisialisasi LCD ;================== call Ldelay A,#03Fh call write_inst call write_inst A,#0Dh call write_inst A,#06h call write_inst A,#01h call write_inst A,#0Fh call write_inst n,#07fh alphanum: 24

25 scan_alpha_numerik: call cjne sjmp key_pressed_1: orl cjne inc anl mul add add cjne space: cjne not_space: call call cjne jmp new_char: ; call call jmp old_key,#0 count_key,#0 keypad3x4 A,keydata A,#0FFh,key_pressed_1 scan_alpha_numerik A,#30h A,Old_key,new_char Old_key,A count_key A,#0Fh B,#3 AB A,#3Ah A,count_key A,#5Eh,space A,#2Dh A,#5Ch,not_space A,#20h alphacode,a tampil lama,keydata tunggu_tombol_dilepas A,count_key A,#3,scan_alpha_numerik old_key,#0 count_key,#0 scan_alpha_numerik Old_key,A alphacode,a count_key,#0 tampil lama,keydata tunggu_tombol_dilepas scan_alpha_numerik 25

26 tunggu_tombol_dilepas: jnb jnb jnb jnb baris1,$ baris2,$ baris3,$ baris4,$ ;================================= tampil: cjne tterus: call call A,keydata A,lama,naik A,ALPHACODE write_data A,n write_inst naik: cjne A,#0Fh,cek_BS naik1: inc call sjmp ALPHACODE,#20H old_key,#0 lama,#0 keydata,#0ffh count_key,#0 n A,n write_inst tterus cek_bs: cjne A,#0Eh,naik1 call dec cjne cekbkb: jnc terus9: call A,#20H write_data n A,n A,#80h,cekbkb terus9 A,#80h n,#7fh write_inst old_key,#3eh count_key,#0 keydata,#0ffh lama,#0 ;==================================== 26

27 ; routine u/ baca keypad 3x4 ; output pd keydata(0-9,e=redial,f=#) ;==================================== Keypad3x4: clr keyport,#0ffh kolom1 ul1: jb baris1,key1 keydata,#1 key1: jb baris2,key2 keydata,#4 key2: jb baris3,key3 keydata,#7 key3: jb baris4,key4 keydata,#0eh key4: setb kolom1 clr jb kolom2 baris1,key5 keydata,#2 key5: jb baris2,key6 keydata,#5 key6: jb baris3,key7 keydata,#8 key7: jb baris4,key8 keydata,#0 key8: setb kolom2 clr jb kolom3 baris1,key9 keydata,#3 key9: jb baris2,key10 keydata,#6 27

28 key10: jb key11: jb key12: baris3,key11 keydata,#9 baris4,key12 keydata,#0fh keydata,#0ffh ;======================================== ; Routine untuk menulis instruksi ke LCD ;======================================== write_inst: clr setb LCD_RS LCD_CS P0,A ;intruksi ke LCD clr LCD_CS ;module setb call LCD_CS delay ;======================================== ; Routine untuk menulis data ke LCD ;======================================== write_data: setb setb LCD_RS LCD_CS P0,A ;data ke LCD clr LCD_CS ;module setb call LCD_CS delay ;========================= ; Routine penghasil delay ;========================= delay: delay1: Ldelay: Ld1: R0,#50 R5,#0 R5,$ call delay R0,delay1 R2,#010h 28

29 end R2,Ld1 latihan : a. Cobalah untuk mengembangkan program password menggunakan Keypad Matrik dan LCD dengan ketentuan bila passwordnya cocok led pada port yang ditunjuk aktif dan pada LCD tampil tulisan Password Cocok. b. Kembangkan program interface LCD dengan model pengiriman lebar databus 4 bit, dengan konfigurasi sebagai berikut: Databus (4) dihubungkan dengan P1.4 Databus (5) dihubungkan dengan P1. Databus (6) dihubungkan dengan P1. Databus (7) dihubungkan dengan P1. Enable dihubungkan dengan P1.2 RS dihubungkan dengan P1.3 29

30 BAB 6 INTERFACE ADC (Analog to Digital Converter) Pengkonversi tegangan Analog menjadi data Digital banyak digunakan diberbagai peralatan misalnya : spedometer (rpm) pada mobil, spedometer untuk digital feul system pada mobil, rpm meter/ tacho meter digital dan lainnya. Input Analog ADC Mikrokontroler Data Digital Gambar 6.1.Blok diagram ADC 5 v Tegangan masukan Analog 0 FFh Data keluaran berupa Digital 00h Dalam pemrograman mikrokontroler AT89XX untuk interface dengan ADC dalam hal buku ini digunakan IC ADC0808, karena IC tersebut mempunyai 8 buah masukan dengan 3 buah address / pengalamatan data yaitu A0,A1,A2. perhatikan gambar 6.2. konfigurasi IC ADC0808, IC ini dengan 28 pin dan masing-masing pin / kaki IC mempunyai fungsi. 30

31 Gambar 6.2. Konfigurasi IC ADC0808 Pada gambar 6.2. dilihat pada pin 23,24,25 merupakan pin Address A0,A1,A2 pin ini merupakan pin pemilihan input tegangan analog, perhatikan tabel 6.1. Tabel 6.1. Pemilihan Chanel Input Untuk menggunakan pin input chnael 0 mmaka Address A0 diberi logika 0, A1 diberi logika 0, dan A2 diberi logika 0. Begitu juga bila ingin memberikan masukan tegangan analog pada Input 1 maka A0=1,A1=0,A2=0. pemberian logika ini diatur pada mikrokontroler agar pin penghubung pada masing-masing Address berlogika sesuai dengan tabel pengalamatannya. 31

32 Urutan pengiriman datanya harus sesuai dengan Timing Diagram seperti pada datasheet IC0808, perhatikan gambar 6.3. dibawah ini. Gambar 6.3. Timing Diagram Pengiriman Data ADC 0808 Contoh program interface mikrokontroler dengan ADC ADC_A bit P2.7 ADC_B bit P2.6 ADC_C bit P2.5 ADC_OE bit P2.4 ADC_START bit P2.3 ;pin start dan ALE dihubungkan ADC_EOC bit P2.2 ; org 0h ; ADC channel 0 ABC = 000 / input 1 clr ADC_A clr ADC_B clr ADC_C ; kondisi awal clr ADC_OE clr ADC_START next_sampling: setb ADC_START ; start of conversion 32

33 not_eoc: nop clr jnb delay: R2,$ ADC_START ADC_EOC,not_EOC R3,delay setb ADC_OE ; Baca Data melalui P3 R3,$ A,P3 ;pin untuk pembacaan data digital clr cpl sjmp end ADC_OE A P1,A next_sampling 33