BAB II LANDASAN TEORI. Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang di gunakan dalam rangkaian alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang dari topik utama laporan, maka setiap komponen hanya di bahas sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya. 2.1 Bahasa Pemograman C Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978, oleh Dennis Ritchi dan Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar ANSI (American National Standards Institute), yang digunakan sebagai referensi dari berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C. Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menengah karena bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa C. pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++ (diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah pengembangan dari bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman berorientasu objek dan pemrograman berbasis windows. Sampai sekarang bahasa C++ terus brkembang dan hasil perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya 5

2 adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void). Hingga kini bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari windows samapi linux dan dari PC hingga main frame. Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut : Kelebihan Bahasa C: Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer. Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32 kata kunci. Proses executable program bahasa C lebih cepat Dukungan pustaka yang banyak. C adalah bahasa yang terstruktur Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. Melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat. secepat bahasa mesin. inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah. Kekurangan Bahasa C: Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadangkadang membingungkan pemakai. Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer. 6

3 2.1.1 Struktur Bahasa C a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi. b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan suatu proses tertentu. c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi. d. Sstiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama main (Program Utama). e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin main. f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma) Pengenal Pengenal (identifier) merupakan sebuah nama yang didefenisikan oleh pemrograman untuk menunjukkan indetitas dari sebuah konstanta, variable, fungsi, label atau tipe data khusus. Pemberian nama sebuah pengenal dapat ditentukan bebas sesuai keinginan pemrogram tetapi harus memenuhi atura berikut : Karakter pertama tidak boleh menggunakan angka Karakter kedua dapat berupa huruf, angka, atau garis bawah. Tidak boleh menggunakan spasi. Bersifat Case Sensitive, yaitu huru capital dan huruf kecil dianggap berbeda. Tidak boleh mengunakan kata kata yang merupakan sitaks maupun operator dalam pemrograman C, misalnya : Void, short, const, if, static, bit, long, case, do, switch dll. 7

4 2.2 Komunikasi Serial Pada PC / laptop standar, biasanya terdapat sebuah port untuk komunikasi serial. 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 penerapan komunikasi serial ialah mouse, scanner dan sistem akuisisi data yang terhubung ke port serial COM1/COM2. Sistem antar muka komunikasi serial RS232 sering digunakan sebagai antar muka antara komputer dengan mikrokontroler. Agar level tegangan data serial dari mikrokontroler setara dengan level tegangan komunikasi port serial PC, diperlukan MAX232 untuk mengubah ke tegangan TTL/CMOS logic level RS232. MAX232 menggunakan sistim komunikasi simplex sehingga difungsikan untuk mengubah dari arus dan tegangan logika TTL menjadi arus tegangan logika komputer (RS232) Karakteristik Sinyal Port Serial Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industri Association (EIA/TIA) yang pertama kali dipublikasikan pada tahun 1962.Ini terjadi jauh sebelum IC TTL populer sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan IC TTL. Standar ini hanya menyangkut komunikasi antara (Data Terminal Equipment DTE) dengan alat alat pelengkap komputer (Data Circuit Terminating Equipment DCE). Standar sinyal RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut : 8

5 Logika 1 disebut Mark terletak antara -3 Volt sampai -25 Volt Logika 0 disebut space terletak antara +3 Volt samapai +25 Volt. Daerah tegangan antara -3 Volt sampai +3 Volt adalah invalid level, yaitu daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari. Demikian juga level tegangan dibawah -25 Volt dan diatas +25 Volt juga harus dihindari karena bisa merusak line driver pada saluran RS Port Komunikasi Serial Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampil port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial. Gambar 2.1 Port DB9 Jantan Gambar 2.2 Port DB9 Betina Untuk menghubungkan antara 2 buah PC, biasanya digunakan format null mode, dimana pin TxD dihubungkan dengan RxD pasangan, pin Sinyal ground (5) 9

6 dihubungkan dengan SG di pasangan, dan masing masing pin DTR, DSR dan CD dihubung singkat, dan pin RTS dan CTS dihubung singkat di setiap devais. Gambar.2.3 Susunan Pin Konektor DB9 Tabel 2.1 Fungsi Susunan Konektor DB9 Untuk dapat menggunakan port serial harus diketahui dahulu alamat dari port serial tersebut. Base Address COM1 biasanya 1016 (3F8h) dan COM2 biasanya 760 (2F8h). Alamat tersebut adalah alamat yang biasa digunakan, tergantung komputer yang digunakan. Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat menyimpan alamat tersebut, yaitu memori h untuk COM1 dan h untuk COM2. Berikut adalah nama nama register yang digunakan beserta alamatnya. 10

7 Tabel 2.2 Nama Nama Register Keterangan Register RX Buffer, digunakan untuk menampung dan menyimpan data dari DCE. TX Buffer, digunakan untuk menampung dan menyimpan data yang akan dikirim ke port serial. Baud Rate Divisor Latch LSB, digunakan untuk menampung byte bobot rendah untuk pembagi clock pada IC UART agar didapat baud rate yang tepat. Baud Rate Divisor Latch MSB, digunakan untuk menampung byte bobot tinggi untuk pembagi clock pada IC UART sehingga total angka pembagi adalah 4 byte yang dapat dipilih dari 0001h sampai FFFFh Konverter MAX232 IC MAX 232 ialah IC yang umum digunakan sebagai RS232 Converter. MAX232 adalah sebuah sirkuit terpadu yang mengubah sinyal dari port serial RS- 232 untuk sinyal yang sesuai yang digunakan pada sirkuit TTL logika digital yang kompatibel. MAX232 adalah driver ganda penerima atau receiver dan biasanya 11

8 mengubah sinyal RX, TX, CTS dan RTS. MAX232 mencakup tegangan generator yang berkapasitas yang digunakan untuk menyuplai input dari hardware pada tegangan 5 V. MAX 232 memiliki ambang khas dari 1,3 V, histeresis khas 0,5 V, dan dapat menerima input ± 30-V. Gambar 2.4 IC MAX232 Gambar 2.5 Konfigurasi IC MAX232 Komunikasi serial ialah pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu secara berurutan), sehingga komunikasi serial jauh lebih lambat daripada komunikasi paralel. Serial port lebih sulit ditangani karena peralatan yang dihubungkan ke serial port harus berkomunikasi dengan menggunakan transmisi serial, sedang data di komputer diolah secara paralel. Kelebihan dari komunikasi serial ialah panjang kabel jauh dibanding paralel, karena serial port mengirimkan logika 1 dengan kisaran tegangan 3 V hingga 25 V dan logika 0 sebagai +3 Volt hingga +25 V sehingga kehilangan daya karena panjangnya kabel bukan masalah utama. Bandingkan dengan port 12

9 paralel yang menggunakan level TTL berkisar dari 0 V untuk logika 0 dan +5 Volt untuk logika 1. Umumnya sinyal serial diawali dengan start bit, data bit dan sebagai pengecekan data menggunakan parity bit serta ditutup dengan 2 stop bit. Level tengangan -3 V hingga +3 V dianggap sebagai undetermined region. Gambar 2.6 Merupakan penggunaan ic max 232 dalam rangkaian sebagai komunikasi serial. 2.3 Sensor Getar HDX-2 Sensor getar merupakan salah satu sensor yang dapat mengukur getaran suatu benda yang nantinya dimana data tersebut akan diproses untuk kepentingan percobaan ataupun di gunakan untuk mengantisipasi sebuah kemungkinan adanya mara bahaya. Salah satu jenis sensor getaran yang saat ini sering di gunakan adalah sensor getar hdx-2 sensor getaran dibuat oleh bahan logam dan manufaktur pipa plastik, produk memiliki sensitivitas tinggi, tidak akan campur tangan oleh luar suara. 13

10 Gambar 2.7 Sensor HDX-2 Vibrator Sensor ini tidak memiliki orientasi, pendeteksian dari mikrokontroler / rangkaian pengendali cukup dengan mengukur perubahan hambatan (resistansi) yang sejalan dengan intensitas getaran / guncangan. Komponen elektronika ini mengkonsumsi arus kurang dari 10 ma, dapat beroperasi pada suhu di bawah 130 C Spesifikasi Sensor HDX-2 Vibrator Spesifikasi dari sensor getar HDX-2 ialah: 1. karakteristik kerja : tidak ada posisi, tahan getaran ukuran ketika intensitas bervariasi dengan getaran. 2. penampilan produk paket kontrol termal, tahan air, kelembaban dan debu 3. karakteristik listrik: tegangan < 24 v saat ini < 1mA suhu < 80 * c Aplikasi Sensor HDX-2 Vibrator Aplikasi dari alat ini umumnya digunakan untuk pengamanan pada kendaraan listrik, alarm pada mobil, dan lain sebagainya. 14

11 2.4 IC 7805 Regulator Tegangan Regulator ini menghasilkan tegangan output stabil 5 Volt dengan syarat tegangan input yang diberikan minimal 7-8 Volt (lebih besar dari tegangan output) sedangkan batas maksimal tegangan input yang diperbolehkan dapat dilihat pada datasheet IC 78XX karena jika tidak maka tegangan output yang dihasilkan tidak akan stabil atau kurang dari 5 Volt. Keunggulan Jika dibandingkan dengan regulator tegangan lain, seri 78XX ini mempunyai keunggulan di antaranya. 1. Untuk regulasi tegangan DC, tidak memerlukan komponen elektronik tambahan. 2. Aplikasi mudah dan hemat ruang 3. Memiliki proteksi terhadap overload (beban lebih), overheat (panas lebih), dan hubungsingkat 4. Dalam keadaan tertentu, kemampuan pembatasan arus peranti 78XX tidak hanya melindunginya sendiri, tetapi juga melindungi rangkaian yang ditopangnya. (Wikipedia) Kekurangan 1. Tegangan input harus lebih tinggi 2-3 Volt dari tegangan output sehingga IC 7805 kurang tepat jika digunakan untuk menstabilkan tegangan battery 6 Volt menjadi 5 Volt. 2. Seperti halnya regulator linier lain, arus input sama dengan arus output. Karena tegangan input harus lebih tinggi dari tegangan output maka akan 15

12 terjadi terjadi panas pada IC regulator 7805 sehingga diperlukan heatsink (pendingin) yang cukup Cara Kerja IC 7805 Ketika switch (S1) ditutup (On), arus dari sumber DC 12 Volt akan mengalir menuju fuse (F1) yang berfungsi sebagai pengaman hubungsingkat, kemudian akan mengalir melalui dioda (D1) yang berfungsi sebagai pengaman polaritas. Condensator C1 yang berfungsi sebagai filter dapat dihilangkan jika tegangan input merupakan tegangan DC stabil misalnya dari sumber battery (accu/aki). Setelah melalui IC 7805, tegangan akan diturunkan menjadi 5 Volt stabil. Fungsi C2 adalah sebagai filter terakhir yang berfungsi mengurangi noice (ripple tegangan) sedangkan LED1 yang dipasang seri dengan resistor (R1) berfungsi sebagai indicator. Gambar 2.8 IC 7805 Regulator Fungsi IC 7805 Rangkaian regulator ini dapat dipakai untuk menurunkan tegangan 12 Volt aki (accu) pada sebuah perangkat elektronika atau pada sebuah kendaran menjadi 5 Volt stabil. 16

13 Gambar 2.9 Rangkaian IC Modem GSM Modem adalah sebuah alat yang dapat membuat komputer terkoneksi dengan internet melalui line telepon standar. Kata Modem itu sendiri merupakan kependekan dari Modulator Demodulator. Ini berarti Modem bekerja dengan cara mengubah informasi digital dari komputer pengirim ke dalam bentuk sinyal analog yang ditransmisikan melalui line telepon. Selanjutnya Modem pada komputer penerima akan mengubah ulang sinyal analog ke sinyal digital. Modem GSM adalah sebuah perangkat Modem Wireless Plug and Play dengan konektivitas GSM/GPRS untuk aplikasi-aplikasi machine to machine. GSM Modul atau Modem GSM adalah jenis khusus dari modem yang menerima kartu SIM, dan mengoperasikan selama berlangganan ke operator mobile, seperti ponsel. Modem GSM dihubungkan dengan suatu interface yang memungkinkan aplikasi seperti SMS untuk mengirim dan menerima pesan melalui Modem. Beberapa fungsi kegunaan modem ini di masyarakat adalah antara lain: o SMS Broadcast application o SMS Quiz application 17

14 o SMS Polling o SMS auto-reply o M2M integration o Aplikasi Server Pulsa o Telemetri o Payment Point Data Pada pembuatan proyek ini, digunakan Modem GSM Serial Wavecom Fastrack M1306B. Untuk Modem seri ini memiliki dua type konektor yaitu serial dan USB. Gambar 2.10 Modem GSM Fastrack M1306B Spesifikasi modem WAVECOM FASTRACK M1306B: Dual-band GSM 900/1800MHZ & GPRS Class 10 GSM Dual Band antenna Power Supply with 4 pin connector (untuk serial) Standard USB 2.0 interface (untuk USB) Input Voltage : 5V-32V Maximum transmitting speed 253KBps 18

15 Support AT-Command Dimensi : mm AT-Command AT-Command adalah singkatan dari Attention Command. AT Command adalah perintah yang digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Pada awalnya standar perintah ini untuk modem-modem telepon PSTN, akan tetapi perintah ini sekarang dikembangkan juga untuk modem-modem GSM. Perintah AT-Command dapat diberikan kepada handphone atau GSM/CDM modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan menerima SMS. Dengan memberikan perintah ini di dalam komputer/ mikrokontroller maka perangkat kita dapat melakukan pengiriman atau penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Untuk memulai suatu perintah AT-Command, diperlukan prefiks AT atau at dalam setiap perintah AT-Command. Tabel 2.3 Tabel Set AT-Command 19

16 2.5.2 Database Database merupakan sekumpulan data yang terintegrasi yang diorganisasi untuk memenuhi kebutuhan pemakai untuk keperluan organisasi yang dimana dapat dipakai hanya sekali atau berulang yang dimana dalam bentuk digital. Salah satu komponen penting dalam penggunaan database adalah DataBase Management System (DBMS). DBMS ini bertugas untuk menangani semua akses ke database dan bertanggug jawab untuk menerapkan pemeriksaan otorisasi dan prosedur validasi. 2.6 Mikrokontroler ATMega8535 Mikrokontroler dapat dianalogikan sebagai sebuah sistem komputer yang dikemas dalam sebuah chip, artinya di dalam sebuah IC mikrokontroler sebetulnya sudah terdapat kebutuhan minimal agar mikroprosesor dapat bekerja, yaitu meliputi mikroprosesor, ROM, RAM, I/O dan clock seperti halnya yang dimiliki oleh sebuah PC. Mengingat kemasannya yang berupa sebuah chip dengan ukuran yang relatif lebih kecil, tentu saja spesifikasi dan kemampuan yang dimiliki oleh mikrokontroller akan menjadi lebih rendah bila dibandingkan dengan sistem komputer seperti PC baik dilihat dari segi kecepatannya. Tidak seperti system komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Meskipun dari sebuah kemampuan lebih rendah tetapi mikrokontroller memiliki kelebihan yang tidak bisa diperoleh pada sistem komputer yaitu,dengan kemasannya yang kecil dan kompak membuat mikrokontroller menjadi lebih 20

17 fleksibel dan praktis digunakan terutama pada sistem-sistem yang relatif tidak terlalu kompleks atau tidak memerlukan bahan komputasi yang tinggi Konfigurasi Pin ATMega8535 Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP ditunjukkan pada Gambar 2.2, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Namanama pin pada mikrokontroler ini adalah : 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital. 2. GND merupakan pin ground untuk catu daya digital. 3. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O 8bit dua arah(bi-directional) dan pin masukan 8 chanel ADC. 4. Port B (PB0 PB7) merupakan akan pin I/O 8 bit dua arah (bidirectional)dengan resistor pull-up internal dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI. 5. Port C (PC0 PC7) merupakan pin I/O 8bit dua arah (bidirectional)dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komperator analog, input ADC dan Timer Osilator. 6. Port D (PD0 PD7) merupakan pin I/O 8 bit dua arah(bi-directional) dan pin fungsi khusus, yaitu komperator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. 8. XTAL1 merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke internal clock. 21

18 9. XTAL2 merupakan out put dari penguat oslator pembalik. 10. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC yang terhubung ke porta. 11. AREF merupakan pin tegangan referensi analog ADC. Gambar 2.11 Konfigurasi Pin ATMega Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8535 : 1. Port A Merupakan 8-bit dua arah bi-directional port I/O,dengan menggunakan resistor pull-up internal dimana setiap pinnya dapat diatur per bit. Output buffer Port A dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bitbit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan8 channel ADC. 22

19 2. Port B Merupakan 8-bit dua arah(bi-directional) port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.selain sebagai port I/O 8 bit port B juga dapat difungsikan secara individu sebagai berikut: 1. PB7: SCK ( SPI Bus Serial Clock) 2. PB6: MISO( SPI Bus Master Input/ Slave Out put) 3. PB5: MOSI( SPI Bus Master Output/Slave Input). 4. PB4: SS (SPI Slave Select Input) 5. PB3: AIN1(Analog Comparator Negatif Input) OC0 (Out put Compare Timer/counter 0) 6..PB2: AIN0 (Analog Comparator Positif Input) INT2 (External Interrupt 2 Inpt) 7. PB1:T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input) 8. PB0:T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input) XCK (USART External Clock Input/Output) 3. Port C Merupakan port I/O 8-bit dua arah (bi-directional). Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display 23

20 LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, Port C juga difungsikan secara individu sebagai berikut: 1. PC7: TOSC2 (Timer Oscillator 2) 2. PC6: TOSC1 (Timer Oscillator 1) 3. PC1: SDA (Serial Data Input/Output) 4. PC0: SCI (Serial Clock) 4. Port D Merupakan Port I/O 8-bit dua arah (bi-directional). Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus sebagai berikut: 1. PD7: OC2 ( Ouput Compare Timer/Counter 1) 2. PD6: ICP1 ( Timer Counter 1 input capture) 3. PD5: OC1A ( Output Compare A Timer /Counter1) 4. PD4: OC1B ( Output Compare B Timer/Counter 1) 5. PD3: INT1 ( External Interrupt 1 Input) 6. PD2: INT0 ( External interrupt 0 Input) 24

21 7. PD1: TXD ( USART Transmit) 8. PD0: RXD ( USART Receive) 5. RESET RST pada pin 9 merupakan pin reset yang akan bekerja bira diberi pulsa rendah (aktif Low) selama minimal 1,5us. 6. XTAL2 Merupakan out put dari penguat dari osilator pembalik 7. XTAL1 Merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke internal clock. 8. AVCC Avcc adalah pin masukan catu daya yang digunakan untuk masukan analog ADC yang terhubung ke Port A. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. 9. AREF AREF adalah pin masukan referensi analog untuk ADC. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini. 10. AGND AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah. 25

22 2.6.3 Peta Memory ATMega8535 Mikrokontroller ATMega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM.Ketigannya memiliki ruang-ruang tersendiri dan terpisah seperti terlihat pada gambar 2.14 Gambar 2.12 Organisasi memori ATMega8535 a. Memori Program ATMega8535 memiliki kapasitas memori program sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data sebesar 16 bit.sehingga organisasi memori program seperti ini sering dituliskan dengan 4K x 16 bit.memori program ini juga terbagi menjadi dua yaitu program boot dan juga 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. 32 byte alamat terendah digunakan untuk register serbaguna yaitu 26

23 R0 R byte berikut nya digunakan untuk register I/O yang digunakan untuk mengatur fasilitas timer /counter, interrupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM dan port I/O seperti Port A, Port B, Port C, dan Port D. Selanjutnya 512 byte diatasnya digunakan untuk memory data SRAM. Jika register-register I/O diatas diakses seperti mengakses data pada memori ( Jika kita menggunakan instruksi LD atau ST ) maka register I/O diatas menempati alamat F. Tetapi jika registerregister I/O diakses seperti mengakses I/O pada umumnya ( menggunakan instruksi IN/ IOUT) maka register I/O diatas menempati alamat memori 0000h 003Fh. Gambar 2.13 (a) Register I/O Sebagai Memori Data, (b) Register I/O sebagai I/O c. Memori EEPROM ATMega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun dari memori data. Memori EEPROM ini hanaya dapat diakses dengan menggunakan register-register 27

24 I/O yaitu register EEPROM Addres ( EEARH-EEARL), register EEPROM Data (EEDR) dan register EEPROM control ( EECR). Untuk megakses memory EEPROM ini diperlakukan sperti mengakses data eksternal sehingga waktu dari eksekusi relatif lebih lama dibadingkan jika kita mengakses data dari SRAM Status Register ( SREG) Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan untuk mengubah alur program, yang sedang dijalankan dengan mengunakan instruksi percabangan. Data SREG akan selalu berubah jika setiap instruksi atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi percabangan baik karena instruksi maupun lompatan. 2.7 LCD (Liquid Crystal Display) LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan. Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang berwarna. Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD. 28

25 Gambar 2.17 LCD 2x16 LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah. Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan. Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan. LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah : 1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan. 2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan 3 bit control. 3. Ukuran modul yang proporsional. 29

26 4. Daya yang digunakan relative sangat kecil. Gambar 2.15 Konfigurasi Pin LCD Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Tabel 2.2 menunjukkan operasi dasar LCD. Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD RS R/W Operasi Input Instruksi ke LCD Membaca Status Flag (DB 7 ) dan alamat counter (DB 0 ke DB 6 ) Menulis Data 30

27 1 1 Membaca Data Tabel 2.5 Konfigurasi Pin LCD Pin No. Keterangan Konfigurasi Hubung 1 GND 2 VCC 3 VEE 4 RS 5 RW 6 E 7 D0 8 D1 9 D2 10 D3 11 D4 12 D5 13 D6 Ground Tegangan +5VDC Ground Kendali RS Ground Kendali E/Enable Bit 0 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 14 D7 Bit 7 31

28 15 A 16 K Anoda (+5VDC) Katoda (Ground) Tabel 2.6 Konfigurasi Pin LCD Pin Bilangan biner Keterangan RS 0 Inisialisasi 1 Data RW 0 Tulis LCD / W (write) 1 Baca LCD / R (read) E 0 Pintu data terbuka 1 Pintu data tertutup Lapisan film yang berisis Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat teganga dicatukan pada beberapa pasang elektroda, molekul molekul Kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang di aktifka. LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter 32

29 digital. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan baris secara bersamaan digunakan metode Screening. Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua. Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan daru yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan warna. 2.8 Relay Pada awalnya sebuah relay di anggap memiliki coil/lilitan tembaga/cooper yang melilit pada sebatang logam, pada saat coil di beri masukan arus/ tegangan listrik/elektrik maka coil akan membuat medan elektromagnetik yang mempengaruhi batang logam di dalam lingkarannya tersebut untuk menjadikannya sebuah magnet. Kekuatan magnet yang terjadi pada batang logam tersebut menarik lempeng logam lain yang terhubung melalui armature/tuas ke sebuah sakelar. Biasanya relay memicu sakelar terbuka dan tertutup, dan hal ini tergantung type dan kebutuhan. Gambar 2.16 Relay 33

30 2.8.1 Jenis Relay Untuk memenuhi kebutuhan di dalam merangkai atau membuat sirkuit listrik dan elektronika, beberapa produsen membuat/memproduksi berbagai macam / jenis relay, namun secara sistem relay di bagi atas: 1. Electromagnetic Relays (EMRs) Electromagnetic Relays (EMRs) terdiri dari kumparan/ coil untuk menerima sinyal tegangan tertentu, dengan satu set atau beberapa kontak yang terhubung pada armature/tuas yang diaktifkan/digerakkan oleh kumparan energi untuk membuka atau menutup sirkuit listrik sebagai hasil dari proses relay tersebut. 2. Solid-state Relays (SSRs) Solid-state Relays (SSRs) menggunakan output semikonduktor bukan lagi kontak secara mekanik untuk membuka dan menutup sirkuit. Perangkat output optik-digabungkan ke sumber cahaya LED di dalam relay. Relay dihidupkan dengan energi LED ini, biasanya dengan tegangan DC power yang rendah. Gambar 2.17 Solid-state Relays (SSRs) 3. Microprocessor Based Relays Mengunakan mikroprosesor untuk mekanisme switching. Umum digunakan dalam pemantauan sistem proteksi power/ daya. Keuntungan penggunaan relay dan kerugian 34

31 Electromagnetic Relays (EMRs) 1. Sederhana dan mudah di pahami 2. Tidak mahal 3. Mudah diperbaiki secara teknik Solid-state Relays (SSRs) 1. Tidak ada gerakan mekanis 2. Secara proses lebih cepat dari EMR 3. Tidak memicu antara kontak, sebagai kontak mandiri Microprocessor-based Relay 1. Presisi yang jauh lebih tinggi dan lebih handal dan serta tahanlama. 2. Meningkatkan keandalan dan kualitas daya sistem tenaga listrik sebelum, selama dan setelah kesalahan terjadi. 3. Mampu bekerja baik dengan digital maupun analog I /O 4. Harga yang lebih mahal. 35