LAPORAN PRAKTIKUM MIKROKONTROLER. Paralel Input Output

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM MIKROKONTROLER Paralel Input Output Disusun Oleh Nama : Yudi Irwanto NIM : Prodi Jurusan : Elektronika Instrumentasi : Teknofisika Nuklir SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2017

2 PARALEL INPUT OUTPUT I. TUJUAN 1. Praktikan mampu memahami Input output mikrokontroler AVR AT Mega. 2. Praktikan mampu memahami Input output AVR AT Mega. 3. Praktikan mampu membuata program dalam bahasa C untuk input output Port mikrokontroler dan penerapannya. II. PERALATAN PRAKTIKUM 1. K-125R USB AVR Programmer 2. Minimum System AVR 3. BASCOM AVR sebagai Compiler. III. DASAR TEORI Atmel AT Mega8535/16/32 dilengkapi dengan empat buah 8-bit input output (I/O) digital multiguna yaitu PORTA, PORTB, PORTC, dan PORTD. Semua port ini juga memiliki fungsi alternatif yang akan dijelaskan kemudian. Pada bab ini akan dibahas mengenai fungsi dasar port I/O digital. Selanjutnya pada subbab berikut akan dibahas mengenai penggunaan port I/O dalam aplikasi led, seven segmen, keypad, dan LCD. Register Port Setiap port dalam AT Mega8535 memiliki tiga buah register yang berkaitan yaitu: 1. Data Register (PORTx), digunakan untuk menulis data keluaran port. 2. Data Direction Register (DDRx), digunakan untuk menentukan pin port spesifik sebagai output (bernilai 1) atau sebagai input (bernilai 0). 3. Input Pin Address (PINx) digunakan untuk membaca data input dari port. Gambar 5.1 merupakan gambaran register-register yang dimiliki setiap port.

3 Gambar 1. Register-register port Port mikrokontroler AVR dapat dikonfigurasi sebagai input atau output, dengan cara mengubah isi I/O register DDRx. Bit-bit pada DDRx menentukan arah pin. Setiap pin pada AVR juga memiliki internal pull-up, untuk mengaktifkannya dilakukan dengan memberikan nilai 0xFF pada register PORTx. Untuk membaca data pada salah satu port, dapat digunakan fungsi PINx, sedangkan membaca data per pin pada suatu port maka ditentukan bit pin-nya yaitu PINx.bit. IV. LANGKAH PERCOBAAN 1. Hubungkan port PIO pada AVR ATMega dengan modul penampil led. 2. Hubungkan port PIO yang lain pada AVR ATMega dengan modul switch. 3. Buatlah program-program berikut, kemudian download kedalam chip AVR. 4. Ubahlah beberapa variable pada program dengan nilai yang bervariasi, kemudian amati hasilnya dan simpulkan dalam pembahasan. 5. Buatlah program sesuai tugas yang diberikan pada saat praktikum.

4 V. Listing Program Program 1 Program 2

5 Program 3 Program 4

6 Program 5

7 VI. Pembahasan Percobaan 1: Dari program yang telah disajikan, dapat dianalisa bahwa pada Bagian awal program #include<mega8535.h> digunakan untuk memberitahu kepada compiler bahwa program yang kita buat menggunakan Atmega Selanjutnya pada program utama, disetting DDRD sebelum PortD digunakan. Dengan menuliskan program DDRD=0xFF, maka portd difungsikan sebagai output. DDR bernilai FF(hexa). Apabila diubah menjadi bilangan biner, maka menjadi Bit-bit DDRD saat berisi 1, maka pin-pin pada port D difungsikan sebagai output. Selanjutnya, program PORTD=0xFF; digunakan untuk memberikan masukan HIGH pada kondisi awal setiap Port di D. Karena Kit ini terdapat common catoda, maka apabila diberi masukan HIGH setiap portnya maka output tidak akan mengeluarkan keluaran. PortD hanya mengeluarkan keluaran apabila diberi masukan LOW. Pernyataan While digunakan untuk loop. Pada program selanjutnya berisikan nilai masukan untuk PortD dari pin 0 hingga pin 7. Dimana, akan dihasilkan keluaran jika masukan untuk pin D adalah 0 (Low), sedangkan jika masukan untuk pin D adalah 1 (HIGH) maka tidak akan dihasilkan keluaran. Hal ini terbukti dengan hasil pada percobaan 1. Percobaan 2: #include<mega8535.h> digunakan untuk memberitahu kepada compiler bahwa program yang kita buat menggunakan Atmega Selanjutnya pada program utama dideklarasikan A menggunakan tipe data unsigned char. Artinya, A memiliki jangkauan nilai 0 hingga 255. Kemudian, sebelum Port A digunakan, maka DDRA harus disetting terlebih dahulu. DDRA bernilai 00(hexa). Apabila diubah menjadi bilangan biner, maka menjadi Dimana, bit-bit DDRA saat berisi 0, maka pin-pin pada port A difungsikan sebagai input. Pada percobaan ini, selanjutnya ditulis program PORTA=0XFF; yang apabila dijadikan bilangan biner menjadi Sehingga dapat ditetapkan bahwa Port A menggunakan Pull-Up karena bernilai 1 untuk setiap Pin pada PortA. Pull-Up hanya akan menghasilkan keluaran jika terjadi perubahan nilai 1 ke 0.

8 DDRD bernialai FF(hexa), maka pin-pin pada port D difungsikan sebagai output. Selanjutnya, program PORTD=0xFF; digunakan untuk memberikan masukan HIGH pada kondisi awal setiap Port di D. Karena Kit ini terdapat common catoda, maka apabila diberi masukan HIGH setiap portnya maka output tidak akan mengeluarkan keluaran. PortD hanya mengeluarkan keluaran apabila diberi masukan LOW. Pada program utama, dituliskan A=PINA; yang artinya memasukan program PINA ke A. Seanjutnya dituliskan PORTD=A; yang artinya memasukkan program pada A ke PORTD. Shingga maksud dari program ini adalah keluaran tergantung dari masukannya. Masukannya sendiri berdasarkan pada tombol. Karena Pull-Up, maka hanya aktif ketika terjadi perubahan dari nilai 1 ke 0 (tombol ditekan, lalu dilepas). Saat terjadi perubahan nilai dari 1 ke 0 inilah, LED akan menyala. Mengindikasikan adanya keluaran pada pin-pin di PORTD. Hal ini sesuai dengan prakteknya saat praktikum. Percobaan 3: Pada percobaan 3, yakni program PortD sebagai keluaran, dengan fungsi jeda/delay. #include<mega8535.h> digunakan untuk memberitahu kepada compiler bahwa program yang kita buat menggunakan Atmega Kemudian juga dituliskan #include<delay.h> sebagai library untuk program delay. Pada pada program utama dideklarasikan A menggunakan tipe data unsigned int. Artinya, A memiliki jangkauan nilai 0 hingga Kemudian, sebelum Port D digunakan, maka DDRD harus disetting terlebih dahulu. DDRD bernialai FF(hexa), maka pin-pin pada port D difungsikan sebagai OUTPUT. Program PORTD=0x00; digunakan untuk memberikan masukan/nilai awal LOW pada kondisi awal setiap Port di D. Selanjutnya program A=1; ditulis untuk memasukkan nilai 1 ke A. pernyataan While digunakan untuk pengulangan atau loop-ing. Kemudian ditulis program PORTD=~A; ditulis untuk menghasilkan keluaran dari invers A. maksdunya adalah nilai awal adalah , kemudian menjadi Namun karena diinvers, maka keluarannya dibalik dari MSB ke LSB, menjadi Sehingga LED yang menyala adalah LED paling kiri. Dan kondisi seperti ini bertahan/tertunda selama 250 ms. Setelah 250ms, maka nilai 1 akan dikalikan dengan nilai 2(desimal) dan diinverskan kembali menjadi Karena nilai A belum > 128 maka kondisi bertahan/tertunda 250ms, sehingga LED yang menyala adalah nomor 2 dari

9 kiri. Lalu dikalikan lagi nilai 2 dengan 2 menjadi 4. Dan seterusnya hingga dikalikan kembali nilai 64 dengan 2 menjadi 128. Maka diinverskan menjadi sehingga LED yang menyala adalah nomor 1 dari kanan. Waktu delay disini berfungsi untuk mengatur lamanya LED menyala.setelah itu program kembali lagi dari A=1 karena nilai bitnya sudah >128. Hal ini sudah dibuktikan pada saat praktikum, dan sesuai. Percobaan 4: Percobaan 4 adalah percobaan geser bit. #include<mega8535.h> digunakan untuk memberitahu kepada compiler bahwa program yang kita buat menggunakan Atmega Kemudian juga dituliskan #include<delay.h> sebagai library untuk program delay. Selanjutnya dideklarasikan Val dan n menggunakan tipe data unsigned char. Artinya, Val dan n memiliki jangkauan nilai 0 hingga 255. Pada program utama, dimasukan nilai 2 ke n sebagai nilai awalan. Lalu, sebelum Port D digunakan, maka DDRD harus disetting terlebih dahulu. DDRD bernilai FF(hexa), maka pin-pin pada port D difungsikan sebagai output. Program val=1<<7; dimaksudkan untuk memasukkan nilai 1(desimal) ke val, lalu digeser 7 bit ke kanan menjadi Selanjutnya PORTD digunakan untuk mengeluarkan hasil dari invers val. Kondisi ini tertunda selama 200 msekon. Pernyataan While untuk perulangan sebuah sebuah pernyataan atau blok pernyataan secara terus menerus selama kondisi masih terpenuhi. Lalu digeser nilai val sebanyak n kekanan. Dimana n bernilai awal 2, sehingga menjadi Nilai ini dikeluarkan pada PortD selama 200ms. Jika nilai val belum bernilai 0, maka akan bergeser lagi 2 bit ke kanan menjadi Keluaran ini ditunjukkan dengan nyalanya LED pada nomor 5 dari kiri dengan delay 200ms. Karena nilai val belum bernilai 0, maka nilai bit digeser lagi 2 bit ke kanan menjadi Keluaran ini ditunjukkan dengan nyalanya LED pada nomor 2 dari kanan dengan delay 200ms. Karena jika digeser lagi nilai val sudah memenuhi syarat val==0, maka nilai val kembali digeser lagi 7 bit ke kiri menjadi , kemudian digeser lagi 2 bit kekanan dan ditunjukkan dengan nyala LED pada nmr 3 dari kiri dengan delay 200ms. Program ini akan diulang-ulang terus hingga ada instruksi khusus untuk berhenti. Hal ini sudah dibuktikan pada saat praktikum, dan sesuai.

10 Percobaan 5: Program 5 adalah program untuk membaca input port dan dikeluarkan pada port yang lain. #include<mega8535.h> digunakan untuk memberitahu kepada compiler bahwa program yang kita buat menggunakan Atmega Kemudian juga dituliskan #include<delay.h> sebagai library untuk program delay. Karena kita memiliki 5 buah data dengan nilai 129, 66, 36, 24, 255 dengan tipe data yang sama (unsigned int), maka digunakan array untuk mengefektifkan program. Yakni menyimpan 5 data tersebut dengan tipe data yang sama ke variabel D1. Pada program awal, dideklarasikan variabel n dan a memiliki tipe data unsigned char. Artinya, variabel n dan a memiliki jangkauan nilai 0 hingga 255. Selanjutnya disetting DDRD bernilai FF (hexa) sehingga portd digunakan sebagai output. Lalu, PortD diberi masukan awal 1, sehingga portd hanya akan menghasilkan keluaran jika terdapat masukan 0. Kemudian program DDRB=0x00; digunakan untuk pemilihan fungsi port. Bit-bit DDRB berisi 0, maka pin-pin pada port B difungsikan sebagai input. Selanjutnya PORTB=0XFF; artinya Port B menggunakan Pull-Up karena bernilai 1 untuk setiap Pin pada PortB. Pernyataan While untuk perulangan atau looping. Pada proses perulangan ini, jika pin B.0 diberi masukan 0 dengan kondisi pull-up (tombol ditekan, lalu dilepas) maka variabel a akan bertambah 1, yang menyebabkan pertambahan juga pada variabel n. karena variabel n bertambah menjadi [1], maka keluaran pada portd akan bernilai 129 (hexa) atau Artinya LED yang nyala hanyalah led nomor 1 dari kiri dan kanan bersamaan selama 500ms. Selanjutnya, akan terjadi looping variabel n jika variabel n belum bernilai 6. Saat variabel n bernilai 2, maka keluarannya adalah 66(hexa) atau (biner) selama 500ms. Begitu juga saat variabel n bernilai 3, maka keluarannya menjadi 36(hexa) atau (biner) selama 500ms. Saat variabel n bernilai 4, maka keluarannya adalah 24(hexa) atau (biner) selama 500ms. Saat variabel n bernilai 5, maka keluarannya adalah 255(hexa), sehingga semua LED menyala selama 500ms. Intruksi ini

11 akan mengalami pengulangan sebanyak 2x dikarenakan variabel a disetting akan terus bertambah nilainya sampai nilai variabel a<3. Kemudian, jika Pin pada portb.1 ditekan, lalu dilepas (pull-up) maka keluaran pada Port D akan bernilai 0 atau LED tidak nyala selama 500ms, kemudian LED akan menyala semua selama 500ms karena Port D bernilai 255, dan mati kembali LED-nya selama 500ms karena PortD bernilai 0. Hal ini telah dibuktikan saat praktikum, dan sesuai. VII. Kesimpulan 1. Praktikan telah berhasil melakukan praktikum Paralel Input Output, serta telah mampu menentukan input ataupun output untuk setiap PORT. 2. Program yang dibuat dan dimasukan ke dalam modul sesuai dengan simulasi yang telah dilakukan. 3. DDR bernilai 0 untuk mendeklarasikan suatu port sebagai input, dan DDR bernilai 1 untuk mendeklarasikan suatu port sebagai output. VIII. Daftar Pustaka Muhtadan Modul 1 : Praktikum pengenalan PIO (Paralel Input Output). Yogyakarta : STTN - BATAN Bejo, Agus C & AVR : Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler ATMega Yogyakarta : Graha Ilmu.

12 Lampiran: Program 1: Program 2:

13 Program 3: Program 4:

14 Program 5: