AKUISISI DATA MENGGUNAKAN USB MIKROKONTROLLER

Transkripsi

1 AKUISISI DATA MENGGUNAKAN USB MIKROKONTROLLER TUGAS AKHIR Disusun Oleh : BRIMA DESTRA BILLAWA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2010 i

2 PENGESAHAN Tugas Akhir dengan judul Akuisisi Data Menggunakan USB Mikrokontroller diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui pada tanggal Semarang, 2010 Mengetahui / Menyetujui Dosen Pembimbing ( B. Harnadi, ST. MT ) NPP Mengetahui, Dekan Fakultas Teknologi Industri ( Leonardus Heru P, ST. MT ) NPP 058.I ii

3 ABSTRAK USB atau Universal Serial Bus, merupakan suatu teknologi yang memungkinkan kita untuk menghubungkan alat eksternal (periferal) ke komputer kita. Dengan menggunakan mikrokontroller PIC18F4550 kita bisa melakukan akuisisi data dan pengolahan data melalui teknologi USB tersebut. Kata kunci : Universal Serial Bus, Mikrokontroller iii

4 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang masih memberikan kesehatan kepada penulis untuk menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katholik Soegijapranata Semarang, disamping supaya mahasiswa lebih memahami prinsip-prinsip elektronika yang sudah diperoleh dalam bangku kuliah dan menerapkannya. Dalam pelaksanaan Tugas Akhir sampai tersusunnya laporan ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan pihak-pihak baik moril maupun materiil. Oleh karena itu penulis mengucapan banyak terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya Kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa, hanya kepadamu hamba menyembah dan memohon. 2. Bapak Leonardus Heru P ST.MT, Selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katholik Soegijapranata yang telah memberikan saran atau masukan dalam pelaksanaan tugas akhir ini 3. Bapak B. Harnadi, ST. MT, selaku Dosen Pembimbing I yang senantiasa memberikan waktu untuk membimbing dan memberi masukan serta saran guna terselesaikannya tugas akhir ini. 4. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknologi Industri atas ilmu yang diberikan selama di bangku kuliah. 5. Staff Tata Usaha dan Laboran Fakultas Teknologi Industri Unika. iv

5 6. Mendiang Bapakku Djoko Pramono Setiawan yang memberikan aku arti menjalani hidup, walau hanya dengan kenangan kenangan yang pernah ada selama beliau hidup. Percayalah aku tak akan mengecewakanmu 7. Ibuku tersayang Christina Dyah Purwaningsih yang selalu menyayangi aku, begitu senantiasa dengan sabar menasehati dan mencurahkan segala yang beliau punya buat buah hatinya tercinta. Tiada yang lebih indah selain kasihmu. 8. Kakakku dan istri, adikku dan keluarga yang begitu aku sayangi dan juga selalu terus memberikan Doa, semangat dan dukungannya. 9. Sang pendamping Dyan Harry Permana yang selalu memberikan doa, motivasi serta setia menemani hari-hari penulis, susah maupun senang. 10. Kepada saudara-saudaraku PANDAWA ( Penggo/Bhima, Ambon/Sadewa, Mario/Nakula ) dan semua teman teman dekat yang pernah mengisi hariku dengan semangat. Terimakasih atas Doa, Semangat dan dukungannya. 11. Teman-teman seperjuangan Tugas Akhir, Aji, Tedy, Lukas. Mari selesaikan perjuangan kita dengan baek dan benar. 12. Teman-teman seperjuangan angkatan 2002 yang sudah lulus, terimakasih atas dukungannya. Laporan Tugas Akhir disadari oleh penulis masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaannya. Dan Akhirnya, semoga Laporan Tugas Akhir ini, dapat bermanfaat bagi pembaca maupun yang hendak menyusun laporan tugas akhir. Semarang Penulis v

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i PENGESAHAN...ii ABSTRAK...iii KATA PENGANTAR...iv DAFTAR ISI...vi DAFTAR GAMBAR...x TABEL...xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tujuan Penulisan Manfaat Penulisan Pembatasan Masalah Sistematika Penulisan...2 BAB II KAJIAN LITERATUR USB Keistimewaan USB Sinyal USB Kelas Perangkat Penghubung USB Protokol USB Kelistrikan...9 vi

7 Format Paket USB Tipe Paket USB Mode Transfer USB Descriptor Mikrokontroller PIC18F USB PIC18F ADC PIC18F Sensor Temperatur LM BAB III PERANCANGAN ALAT Perancangan Hardware Perancangan Keseluruhan Hardware PIC18F Perancangan Hardware LM35 Sebagai Sensor Suhu Perancangan Hardware Potensio Sebagai Inputan Data Analog Perancangan Hardware Kontrol Lampu LED Perancangan Firmware MPLAB USB Framework V Alur Kerja Firmware Format Paket Perancangan Firmware Untuk ADC Konfigurasi ADC pada Inputan LM vii

8 Konfigurasi ADC pada Inputan Potensio Perancangan Firmware Kontrol Lampu LED Perancangan Software Perancangan Software Potensio Perancangan Software LM Perancangan Software Kontrol Lampu LED...44 BAB IV ANALISA Deteksi Alat Yang Dirancang Pengujian Kontrol Lampu LED Pengujian Potensio Pengujian LM BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran...55 DAFTAR PUSTAKA...xii LAMPIRAN...xiii viii

9 DAFTAR GAMBAR 2.1. Konfigurasi full speed dan high speed Konfigurasi low speed Macam-macam penghubung USB Sistem endpoint USB Konfigurasi Kaki PIC18f USB periperal di PIC18F ADC hardware di PIC18F Sensor temperatur LM Rancangan Sistem Akuisisi Data Menggunakan USB Mikrokontroller Skematik hardware PIC18F Antarmuka USB dan PIC18F Antarmuka LM35 dengan PIC18F Antarmuka potensio dengan PIC18F Antarmuka kontrol led dengan PIC18F Tampilan IDE MPLAB Alur kerja firmware USB Framework V Perancangan USBDEMO Langkah-langkah deteksi alat dan pemasangan driver Langkah-langkah pengujian kontrol Lampu Langkah-langkah pengujian kontrol Lampu Langkah-langkah pengujian nilai potensio...50 ix

10 4.5 Kondisi LM35 sebelum dipanaskan Kondisi LM35 pada saat dipanaskan Kondisi LM35 dijauhkan sesaat dari solder...54 x

11 TABEL 2.1 Kelas perangkat atau device class USB Nilai-nilai PID Format device descriptor USB Format configuration descroptor USB Format interface descriptor USB Format endpoint descriptor USB...21 xi