4 BAB II TEORI DASAR 2.1 Pendahuluan Pada bab ini akan dijelaskan mengenai teori-teori mengenai perangkatperangkat pendukung baik perangkat keras dan perangkat lunak yang akan dipergunakan sebagai pengukuran dalam perancangan dan pembuatan alat pengukur sudut derajat saat pengapian pada poros engkol mobil bensin yang masih menggunakan sistem pengapian manual. Penjelasan meliputi dasar dari sensor putaran mesin melalui pic up dengan IC ZC85308P dan perangkat pendukung lainnya. 2.2 Sensor Clamp Putaran Mesin Untuk mendapatkan signyal lampu atau menyalakan lampu sesuai dengan putaran mesin diperlukan sensor tersebut dimana clamp ini di dalamnya terdapat suatu kumparan yang dililitkan pada karbon. Clamp putaran mesin tersebut akan dijepitkan atau di clampkan pada kabel busi yang akan dialiri tegangan pada saat mesin mobil dihidupkan. Dengan menggunakan IC358 sensor clamp putaran mesin ini bekerja dengan baik melalui rangkaian yang diproses melalui rangkaian penguat.
5 Gambar 2.1 Sensor Clamp Putaran Mesin 2.3 Prinsip Kerja IC LM358 merupakan IC yang digunakan sebagai penguat signal sensor clamp putaran mesin. IC tersebut akan mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal analog. Sinyal analog keluaran LM358 ini kemudian akan dirubah menjadi sinyal digital. Karakteristik dari sensor clamp putaran mesin LM358 ini adalah perubahan nilai tahanannya akan semakin besar apabila tegangan pada kabel busi semakin besar.
6 Gambar 2.2 IC LM358 2.4 OP-AMP LM 358 Rangkaian dasar OP-AMP banyak digunakan untuk rangkaian ADC ataupun DAC. Fungsi OP-AMP sebagai penguat operasional dapat dibedakan menjadi dua yaitu, penguat pembalik atau inverting atau penguat tak pembalik atau non-inverting. Penguat Inverting Gambar 2.3 Rangkaian Penguat Inverting Pada gambar 2.3 menunjukkan rangkaian dasar penguat inverting. Pada rangkaian penguat yang ideal memiliki syarat bahwa tegangan masukan sama
7 dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga, sehingga dari rangkaian tersebut dapat diperoleh rumus penguat adalah sebagai berikut : Ix = Ii + If dimana, Ix = 0 Ii = If Vi Ri Vo = Rf Tanda (-) negatif menunjukkan pengutan yang terjadi berpembalik. Penguat Non-Inverting Gambar 2.4 Rangkaian Penguat Non Inverting Pada gambar 2.4 menunjukkan rangkaian dasar penguat non-inverting. Seperti pada rangkaian penguat inverting syarat ideal sebuah penguat adalah tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. sehingga dari rangkaian tersebut dapat diperoleh rumus penguat adalah sebagai berikut : Vo = Rf + Ri Vi Ri Pada laporan ini OP-AMP yang digunakan jenis LM358 yang berfungsi sebagai penguat non-inverting pada modul LM358, agar tegangan yang keluar dapat sesuai nilainya keadan tegangan yang keluar dari distributor melalui kabel busi.
8 2.5 Mikrokontroler ZC85308P ZC85308P adalah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan daya rendah, berkemampuan tinggi, memiliki 4 Kbyte flash yang dapat diprogram dan dihapus dengan cepat menggunakan tegangan rendah. Perangkat ini dibuat dengan menggunakan teknologi memori nonvolatile ( tidak kehilangan data bila kehilangan daya listrik ). Kombinasi CPU 8 bit dan memori flash membuat ZC85308P dapat dioperasikan secara serpih tunggal ( single chip ) ataupun dengan perluasan dengan 4 buah jalur masukan / keluaran 8 bit. 2.5.1 Fasilitas mikrokontroler ZC85308P Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler 85308P adalah sebagai berikut : a. Sesuai dengan keluarga mikrokontroler MCS 51, yaitu mikrokontroler 8031, 8751, 8051, AT89C51, AT89C52 dan AT89S8252. b. 4 Kbyte memori program internal berjenis flash. c. Terdapat memori flash yang terintegrasi dalam sistem yang dapat diulang hingga 1000 kali. d. Beroperasi statis penuh pada frekuensi 0 sampai 24 MHz. e. Terdapat 32 jalur masukan / keluaran (I/O) yang dapat diprogram. f. Memiliki 128 X8 bit RAM internal. g. 5 buah sumber penyelaan ( interupsi ) dan 2 buah 16 bit timer / counter. h. Daya rendah saat mode tidak aktif (idle) dan pengaman dari tegangan jatuh (Power Down Mode).
Gambar 2.6 Blok Diagram Mikrokontroler 9
10 2.5.2 Konfigurasi Kaki Mikrokontroler ZC85308P dibawah ini : Konfigurasi dari kaki mikrokontroler ZC85308P dapat dilihat pada gambar Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ZC85308P Fungsi dari masing masing kaki mikrokontroler ZC85308P adalah sebagai berikut: 1. Kaki 1 8 ( Port 1), adalah port dua arah masukan / keluaran 8 bit dengan pull-up dalam. Tiap penyemat pada port 1 dapat mengendalikan 4 masukan TTL. Bila logic 1 dikirim ke port 1, maka dapat digunakan sebagai masukan dengan tahanan pull up dalam. Pada mode pemprograman, port 1 digunakan sebagai alamat byte rendah. 2. Kaki 9 ( RESET) merupakan masukan reset aktif tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan mereset mikrokontroler. 3. Kaki 10-17 ( Port 3 ) merupakan port masukan / keluaran dua arah 8 bit. Port 3 juga menyediakan fasilitas berbagai fungsi khusus dari ZC85308P seperti terlihat pada tabel 2.1.
11 Tabel 2.1 Fungsi-fungsi Khusus Port 3. Pin Fungsi Pengganti P3.0 RXD (Receive Data ) : masukan port seri P3.1 TXD (Transmit Data) : Keluaran Port seri P3.2 INT0 ( Interupsi eksternal 0 ) P3.3 INT1 ( Interupsi Eksternal 1 ) P3.4 T0 ( masukan eksternal pewaktu / pencacah 0 ) P3.5 T1( masukan eksternal pewaktu / pencacah 1 ) P3.6 WR ( sinyal tanda tulis memori data eksternal ) P3.7 RD ( sinyal tanda baca memori data eksternal ) 4. Kaki 18 (XTAL2) merupakan pin keluaran dari amplifier osilator internal dengan referensi frekuensi dari kristal. 5. Kaki 19 (XTAL1) merupakan pin masukan ke amplifier osilator internal atau dapat dipakai untuk sumber osilator dari luar. 6. Kaki 20 (GND) merupakan hubungan untuk jalur 0 atau pertanahan. 7. Kaki 21-28 ( Port 2 ) merupakan port masukan/ keluaran 8 bit dengan pull up dalam. Port 2 juga menyalurkan byte alamat tinggi pada saat melakukan akses memori luar. 8. Kaki 29 ( PSEN = Program Store Enable ) merupakan sinyal pengendali yang memperbolehkan program memori luar masuk ke dalam jalur data selama pemberian dan pengambilan instruksi. 9. Kaki 30 ( ALE//PROG = Adress Latch Enable ), berfungsi untuk menahan alamat memori luar selama pengaksesan instruksi. Bila kaki ini diberi logika rendah (0), maka akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program luar. Sedangkan jika diberi logika tinggi (1), maka akan melaksanakan program pada memori dalam. 10. Kaki 32-39 ( Port 0 ), merupakan port masukan/ keluaran 8 bit saluran terbuka ( open drain ). Jika logic 1 dikirim ke port 0, maka port dapat digunakan sebagai alamat byte rendah selama berhubungan dengan memori program/ data eksternal.
12 11. Kaki 40 (VCC) merupakan jalur catu daya untuk mikrokontroler sebesar 5 volt. 2.5.3 Lay Out IC ZC85308P Gambar 2.8 Lay Out IC ZC85308P