Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Transkripsi

1 Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs. 1

2 Pendahuluan Keypad Tampilan seven-segment LCD Sensor Actuator Rangkuman 2

3 Antarmuka adalah embedded system yang paling penting. Pengguna perlu mendapatkan informasi dari embedded system. Pengguna juga perlu kendali operasi sistem ini. Contoh : Domestic fridge Photocopier Car dashboard 3

4 4

5 5

6 Masukan: Switch Push button Keypad Keluaran: light-emitting diode (LED) Seven-segment LED Liquid crystal display (LCD) 6

7 7

8 8

9 9

10 Diagram alir Membaca keypad dengan port mikrokontroler 10

11 Port Bit Fungsi 7 baris 1 6 baris 2 5 baris 3 4 baris 4 3 kolom 1 2 kolom 2 1 kolom 3 0 Tidak digunakan 11

12 12

13 ;Inisialisasi bsf status,rp0 ;pilih memory bank 1 movlw B' ' ;Port B menginisialisasi baris bit ;merupakan input, kolom output movwf trisb bcf status,rp0 ;pilih bank 0... clrf portb ;inisialisasi nilai keypad bcf intcon,rbif ;enable interupsi bsf intcon,rbie bsf intcon,gie loop goto loop ;menunggu masukan keypad 13

14 kpad_to_lcd call kpad_rd call kp_code_conv bsf portc,lcd_rs ;set untuk karakter op movwf lcd_op call lcd_write rel_test ;uji untuk keypad call kpad_rd movf kpad_pat,0 andlw 0fe ;suppress lsb, tidak digunakan sublw 0fe ;uji jika tidak aktif btfss status,z goto rel_test bcf intcon,rbif ;clear interrupt flag retfie 14

15 kpad_rd movf portb,w ;baca nilai portb, pola baris andlw B' ' ;menahan bit yang tidak diinginkan movwf kpad_pat bsf status,rp0 ;set baris ke op, kolom ke ip movlw B' ' movwf trisb bcf status,rp0 movlw 00 movwf portb ;pastikan nilai keluaran masih 0 movf portb,w ;read portb value, col. pattern andlw B' ' ;menahan bit yang tidak diinginkan iorwf kpad_pat,1 ;hasil OR menjadi pola 15

16 ;reset antarmuka keypad interface bsf status,rp0 ;set baris ke ip, kolom ke op movlw B' ' movwf trisb bcf status,rp0 clrf portb ;pastikan nilai keluaran masih 0 return 16

17 Common Anode Common Cathode 17

18 Butuh resistor 1,2 kω 18

19 19

20 20

21 ;Inisialisasi bcf status,rp1 bsf status,rp0;bank 1 movlw B ;out movwf trisa movwf trisb movwf trisc bcf status,rp0;bank 0 ; loop ;set digit 1 movlw B' ' ;H movwf porta bcf portc,6 ;seg a bsf portc,7 ;seg b bsf portc,1 ;dig 1 call delay5 bcf portc,1 ;set digit 2 goto loop 21

22 Liquid crystal merespon medan listrik dengan merubah molekul, dan melakukan perubahan arah polarisasi. Liquid crystal dapat diperangkap antara dua bidang gelas paralel, dengan pola yang sama dari elektroda transparan pada setipa bidang. Ketika tegangan diaplikasikan pada elektroda, karakter optik kristal berubah dan pola elektroda tertampil di kristal. 22

23 Hitachi mengembangkan mikrokontroler khusus (HD44780) untuk antarmuka LCD. Mikrokontroler ini biasanya terintegrasi dengan LCD. Fitur: Transfer data 8- atau 4-bit Pengaturan instruksi sederhana ke inisialisasi, clear, display, dan posisi kursor Mempunyai register instruksi dan register data 23

24 24

25 Setiap digit adalah liquid crystal dot matrix 25

26 lcd_write call busy_check bcf portc,lcd_rw bcf status,c rrf lcd_op,1 bcf portc,6 btfsc status,c bsf portc,6 bcf status,c rrf lcd_op,1 bcf portc,7 btfsc status,c bsf portc,7 movf lcd_op,0 movwf porta bsf portc,lcd_e bcf portc,lcd_e return 26

27 busy_check bsf status,rp0 ;bank 1 movlw B' ' ;set port A semua ip movwf trisa bcf status,rp0 bcf flags,0 btfsc portc,lcd_rs ;simpan RS di flag, 0 bsf flags,0 bcf portc,lcd_rs ;akses register instruksi bsf portc,lcd_rw ;set untuk baca 27

28 busy_loop bcf portc,lcd_e bsf portc,lcd_e btfsc porta,lcd_busy ;uji busy flag goto busy_loop bcf portc,lcd_e bsf status,rp0 ;pilih memory bank 1 movlw B' ;set port A semua op movwf trisa bcf status,rp0 bcf portc,lcd_rs btfsc flags,0 ;reinstate RS bit bsf portc,lcd_rs return 28

29 Konversi variabel fisik ke listrik. Contoh : Microswitch Light-dependent resistor Ultrasonic object sensor 29

30 30

31 Light-dependent resistor (LDR) dibuat dari potongan semikonduktor. Ketika cahaya jatuh padanya, akan membentuk pasangan lubang elektron pada bahan yang berdampak pada konduktivitas. 20M Ω sampai beberapa ratus ohm 31

32 32

33 33

34 34

35 Masukan Digital Jika mikrokontroler menerima sinyal logik, maka sinyal perlu berada pada tingkat tegangan yang dikenal sebagai logik 0 atau logik 1. 35

36 (a) Spike pada sinyal, berpotensial membahayakan piranti. (b) Spike pada sinyal. (c) Slow edge. (d) DC offset pada sinyal. 36

37 Untuk R prot = 1KΩ dan maksimal arus dioda =20 ma Berapa spike tegangan maksimum? V max = [(20mA 1 k Ω) +5.3] = 25V 37

38 Dapat menggunakan Schmitt trigger untuk penambahan kecepatan logik rendah. Schmitt trigger dengan RC filter dapat digunakan untuk memfilter spike tegangan. Digital filtering: contoh tiga kali masukan dan menggunakan majority vote. 38

39 39

40 40

41 41

42 Typically 10 ms 42

43 Sering membutuhkan gerakan fisik Untuk gerakan linier menggunakan solenoid Untuk gerakan angular, menggunakan servo Untuk angular atau rotary, menggunakan motor DC atau stepper 43

44 Jangkah dari daya ekstrem sampai sangat kecil Jangkah kecepatan lebar Kecepatan dapat dikendalikan Efisiensi yang bagus Dapat menyediakan posisi angular yang akurat dengan batang angular Hanya lilitan dinamo perlu dikendalikan Antarmuka sederhana dengan sistem digital Dapat mengendalikan kecepatan dan posisi Karakteristik Awkward start-up Torsi hilang pada saat kecepatan tinggi Kecepatan atas terbatas Kurang efisien Lebih kompleks untuk dikendalikan Motor DC Motor Stepper 44

45 45

46 46

47 Pensaklaran DC sederhana Transistor bipolar Transistor MOSFET Pensaklaran dapat balik H-bridge 47

48 48

49 49

50 50

51 51

52 I = (5 3.4)/91 I = 17.6 ma 52

53 53

54 54

55 55

56 Mikrokontroler embedded harus dapat mengantarmukai dan diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Antarmuka dapat dilakukan saklar, keypad dan penampil. Untuk antarmuka dengan piranti lain, mikrokontroler harus dapat mengantarmukai transduser. Perancang perlu memahami sensor utama dan aktuator. Antarmuka dengan sensor membutuhkan pengetahuan yang dapat dipertanggungjawabkan teknik pengkondisian sinyal. Antarmuka dengan aktuator membutuhkan pengetahuan yang dapat dipertanggungjawabkan teknik pensaklaran daya. 56