MODUL PRAKTIKUM MIKROPOSESOR & INTERFACING Oleh Fitri Adi Iskandarianto, ST, MT Andi Rahmadiansah, ST. MT Lab ab.. Workshop Instrumentasi D3-Teknik Instrumentasi Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2013-1 -
PERCOBAAN I MINIMUM SYSTEM LED 1.1 Tujuan Praktikum P1 - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Minimum System AVR - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Aplikasi dari Tampilan LED - Mahasiswa memahami & mampu membuat program Aplikasi LED 1.2 Rangkaian Percobaan P1 Rangkaian percobaan 1 adalah sebagai berikut 1.3 Komponen yang dibutuhkan P1 Gambar 1. Rangkain Percobaan 1. 1. Resistor 1 Kohm 8 buah 2. LED Kecil-Merah 8 Buah 3. Minimum System AVR 1 Buah 4. Konektor Header-Amphenol 5x2 Pin 1 Buah 1.4 Langkah Percobaah P1 1. Buatlah Rangkaian seperti Gambar 1. Diatas. 2. Koneksikan Port Header 5x2 Pin ke Port Port dari Minimum System-AVR - Header 1 ke Port C. 3. Buatlah Program di Code-Vision AVR dengan logika sebagai berikut - Awal Power dinyalakan 8 Led diatas dalam kondisi off - Kemudian 100 ms kemudian Led1 on,1 detik kemudian Led2 on Led1 off, 1 detik kemudian Led3 on Led2 off, seterusnya sampai Led8 on, kemudian Program kembali ke Led1 on lagi. 4. Lakukan proses Compile program yang terjadi, jika terjadi kesalahan tolong dicatat kesalahan yang terjadi (Kesalahan yang terjadi harus dicatat). 5. Setelah Proses compile selesai dilakukan, perhatikan apakah masih ada peringatan warna hijau di program. (Jika ada peringatan Warna hijau harus dicatat). 6. Dowload-Program yang telah di-compile ke minimum system-avr yang ada. - 2 -
7. Running- Minimum System yang telah di-download program. 8. Jika terjadi kesalahan yang mengakibatkan Error atau tidak jalannya Program, tolong dicatat kesalahan atau error yang terjadi. (Misalkan Running led1 on, led2 on, tapi pada saat led3 tidak on, coba cek kemudian catat error yang terjadi baik itu kabel, atau lednya rusak, dll). 9. Amati Nyala Led yang terjadi, kemudian kejadian yang terjadi, hitung arus yang melewati Led. 10. Buatlah Aplikasi Logika Led dengan Logika yang berbeda. 1.5 Analisa Data dan Pembahasan P1 1. Buatlah Penjelasan Prosedure Koneksi antar hardware yang ada sebelum proses downlodprogram dilakukan dan setelahnya. 2. Buatlah resume penjelasan dari Listing Program Aplikasi Led yang telah dibuat. 3. Buatlah Penjelasan tiap-tiap baris Listing Program yang telah dibuat. 4. Buatlah Flow-Chat Program Aplikasi Led yang terlah dibuat (Nb. Dalam membuat Flow- Chart gunakan simbol-simbol Standar dari Flow-Chart). 5. Beri Penjelasan singkat dari Flow-Chart Program yang telah dibuat. - 3 -
PERCOBAAN 2 TOMBOL(PUSH-ON) ON)& 7-SEGMENT7 2.1 Tujuan Praktikum P2 - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Tombol(Push-On). - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Tampilan 7-Segment. - Mahasiswa memahami & mampu membuat program Aplikasi Tombol(Push-On)& 7- Segment. 2.2 Rangkaian Percobaan P2 Rangkaian percobaan 2 adalah sebagai berikut Gambar 2. Rangkain Percobaan 2. 2.3 Komponen yang dibutuhkan P2 1. Resistor 1 Kohm 10 buah 2. Led Kecil-Merah 1 Buah 3. 7-Segment Common Anoda (CA) 2 Buah 4. Minimum System AVR 1 Buah 5. Konektor Header-Amphenol 5x2 Pin 3 Buah 6. Transistor PNP 2n3906 2 Buah 7. Tombol Push-On 3 Buah 2.4 Langkah Percobaah P2 P 1. Buatlah Rangkaian seperti Gambar 2. Diatas. 2. Koneksikan Port Header 5x2 Pin ke Port Port dari Minimum System-AVR - Header 1 ke Port D. - Header 2 ke Port A. - Header 3 Ke Port C. - 4 -
3. Buatlah Program di Code-Vision AVR dengan logika sebagai berikut - Awal Power dinyalakan Tampilan 7-Segment adalah --. - 1 detik kemudian menampilan NRP masing-masing peserta praktikum Misalkan NRP 2410030001, ditampilkan dengan logika di 7-segment, 24 1 detik, 10 1 detik, 03 1 detik, 00 1 detik, 01 1 detik. - Kemudian Program akan menampilan 00. - Perhatikan 3 Tombol yang telah dibuat Kita beri nama Tombol A,B dan C. - Jika tombol A ditekan maka program akan melakukan penambahan 1. - Jika tombol B ditekan maka program akan melakukan penambahan2. - Jika tombol C ditekan maka program akan melakukan pengurangan 1. - Penambahan tidak boleh lebih besar dari 99. - Pengurangan tidak boleh lebih kecil dari 00. 4. Lakukan proses Compile program yang terjadi, jika terjadi kesalahan tolong dicatat kesalahan yang terjadi (Kesalahan yang terjadi harus dicatat). 5. Setelah Proses compile selesai dilakukan, perhatikan apakah masih ada peringatan warna hijau di program. (Jika ada peringatan Warna hijau harus dicatat). 6. Dowload-Program yang telah di-compile ke minimum system-avr yang ada. 7. Running- Minimum System yang telah di-download program. 8. Jika terjadi kesalahan yang mengakibatkan Error atau tidak jalannya Program, tolong dicatat kesalahan atau error yang terjadi. (Misalkan Running 7-Segment tidak tampil atau hanya tampil a,b,c sedangkan e,f,g tidak tampil, coba cek! kemudian catat error yang terjadi baik itu kabel, atau 7-Segment-nya rusak, dll). 9. Amati Nyala 7-Segment yang terjadi, kemudian kejadian yang terjadi, hitung arus yang melewati Led di 7-Segment. 10. Buatlah Aplikasi Tombol & Tampilan 7-Segment dengan Logika yang berbeda. 2.5 Analisa Data dan Pembahasan P2 P 1. Buatlah Penjelasan Prosedure Koneksi antar hardware yang ada sebelum proses downlodprogram dilakukan dan setelahnya. 2. Buatlah resume penjelasan dari Listing Program Aplikasi Tombol(Push-On) & 7- Segment yang telah dibuat. 3. Buatlah Penjelasan tiap baris Listing Program yang telah dibuat. 4. Buatlah Flow-Chat Program Aplikasi Tombol(Push-On) & 7-Segment yang terlah dibuat (Nb. Dalam membuat Flow-Chart gunakan simbol-simbol Standar dari Flow-Chart). 5. Beri Penjelasan singkat dari Flow-Chart Program yang telah dibuat. - 5 -
PERCOBAAN 3 KEYPAD 3x4 & LIQUID CRYSTAL DISPLAY (LCD) 2X16 3.1 Tujuan Praktikum P3 - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Keypad 3x4. - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Tampilan LCD. - Mahasiswa memahami & mampu membuat program Aplikasi Keypad 3x4 & LCD 2x16. 3.2 Rangkaian Percobaan P3 Rangkaian percobaan 3 adalah sebagai berikut 3.3 Komponen yang dibutuhkan P3 Gambar 3. Rangkain Percobaan 3. 1. Resistor 1 Kohm 1Buah 2. Led Kecil-Merah 1 Buah 3. Diode 1N4002 1 Buah 4. LCd 2x16 1 Buah 5. Minimum System AVR 1 Buah 6. Konektor Header-Amphenol 5x2 Pin 2 Buah 7. Konektor Header-Amphenol 8x2 Pin 1 Buah 8. Keypad 3x4 1 Buah 9. Trimmer (Variable Resistor) 1 Kohm 1 Buah - 6 -
3.4 Langkah Percobaah P3 P 1. Buatlah Rangkaian seperti Gambar 3. Diatas. 2. Koneksikan Port Header 5x2 Pin ke Port Port dari Minimum System-AVR - Header 1 ke Port C. - Header 2 ke Port A. - Header 3(8x2 pin) Ke LCD 2x16. 3. Buatlah Program di Code-Vision AVR dengan logika sebagai berikut - Awal Power dinyalakan Tampilan LCD - Baris ke-1 Selamat Datang. Dengan tampilan keluar huruf satu-satu diawali dengan huruf 9 berjalan ke-posisinya, dengan delay-time 200 ms, kemudian huruf n berjalan ke-posisinya, dengan delay-time 200ms, seterusnya, diakhiri dengan huruf S berjalan ke-posisinya. - Baris ke-2 Prak. Mikro-D3. Sepertihalnya logika baris 1, maka baris ke-2 akan tampil seperti halnya logika tampilan baris ke-1. - Setelah 1 detik Kemudian LCD akan menampilan - Baris ke-1 Keypad 3x4!!! - Baris ke-2 Tekan xx - Tanda xx diatas merupakan data inputan dari Keypad 3x4 yang akan ditampilkan di LCD. - Jika tidak ada tombol yang ditekan makatampilan xx adalah blank-blank. - Jika terdapat tombol yang ditekan maka xx akan menampilkan tombol yang ditekan dari Keypad3x4. 4. Lakukan proses Compile program yang terjadi, jika terjadi kesalahan tolong dicatat kesalahan yang terjadi (Kesalahan yang terjadi harus dicatat). 5. Setelah Proses compile selesai dilakukan, perhatikan apakah masih ada peringatan warna hijau di program. (Jika ada peringatan Warna hijau harus dicatat). 6. Dowload-Program yang telah di-compile ke minimum system-avr yang ada. 7. Running- Minimum System yang telah di-download program. 8. Jika terjadi kesalahan yang mengakibatkan Error atau tidak jalannya Program, tolong dicatat kesalahan atau error yang terjadi. (Misalkan Running LCD tidak tampil atau hanya tampil sebagaian, sebagiannya tidak tampil, coba cek! kemudian catat error yang terjadi baik itu kabel, atau LCD-nya rusak, dll). 9. Amati Nyala LCD yang terjadi, kemudian kejadian yang terjadi. 10. Buatlah daftar tabel Logika dari Keypad 3x4, antara baris dan kolom beserta pin-pin yang digunakan untuk baris dan kolom Keypad 3x4 yang digunakan. 11. Buatlah Aplikasi Keypad 3x4&LCD 2x16 dengan Logika yang berbeda. 3.5 Analisa Data dan Pembahasan P3 P 1. Buatlah Penjelasan Prosedure Koneksi antar hardware yang ada sebelum proses downlodprogram dilakukan dan setelahnya. 2. Buatlah resume penjelasan dari Listing Program Aplikasi Keypad 3x4&LCD 2x16 yang telah dibuat. 3. Buatlah Penjelasan tiap baris Listing Program yang telah dibuat. 4. Buatlah Flow-Chat Program Aplikasi Aplikasi Keypad 3x4 & LCD 2x16 yang terlah dibuat (Nb. Dalam membuat Flow-Chart gunakan simbol-simbol Standar dari Flow- Chart). 5. Beri Penjelasan singkat dari Flow-Chart Program yang telah dibuat. - 7 -
PERCOBAAN 4 ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) & SERIAL KOMUNIKASI 4.1 Tujuan Praktikum P4 P - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Analog To Digital Converter (ADC) - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Serial Komunikasi. - Mahasiswa memahami & mampu membuat program Aplikasi Analog To Digital Converter (ADC) & Serial Komunikasi. 4.2 Rangkaian Percobaan P4 P Rangkaian percobaan 4 adalah sebagai berikut 4.3 Komponen yang dibutuhkan P4 P Gambar 4. Rangkain Percobaan 4. 1. Resistor 1 Kohm 1 Buah 2. Led Kecil-Merah 1 Buah 3. Kapasitor 10 mf 10V 5 Buah 4. Ic-USART Serial RS-232 Ic Max-232/HIN-232 1 Buah 5. Socket Ic. 16 Pin 1 Buah 6. Minimum System AVR 1 Buah 7. Konektor Header-Amphenol 5x2 Pin 2 Buah 8. Konektor Putih(amp-quick) 3 pin 2 Buah 9. Potensio - Putar 1 Kohm 1 Buah - 8 -
4.4 Langkah Percobaah P4 P 1. Buatlah Rangkaian seperti Gambar 4. Diatas. 2. Koneksikan Port Header 5x2 Pin ke Port Port dari Minimum System-AVR - Header 1 ke Port A. - Header 2 ke Port D. 3. Setting ADC untuk resolusi 8-bit. 4. Setting Serial USART pada kecepatan 9600 bps,8 Bit Data, 1 Stop, No Parity. 5. Aktifkan Terminal Serial USART dicode-vision untuk menerima data dari Micro- System. (atau bisa menggunakan HyperTerminal dari Windows) 6. Buatlah Program di Code-Vision AVR dengan logika sebagai berikut - Awal Power dinyalakan Serial USART akan mengirimkan - Teks ke-1 Selamat Datang, enter (pindah baris). - Teks ke-2 Praktikum Mikrokontroller, enter (pindah baris). - Teks ke-3 D3-Teknik Instrumentasi, enter (pindah baris). - Teks ke-4 Data ADC xxx, untuk awal xxx akan berisi 000 artinya pembacaan ADC belum diaktifkan. - 1 detik kemudian pembacaan ADC dilakukan dengan Konversi 5 Volt ke 0-255 melalui Potensio 1Kohm. - Pembacaan Konversi Analog Tegangan ke data digital 8-bit dilakukan tiap 1 detik sampling-time. - Tampilan xxx di Serial-USART berisi hasil konversi ADC 8- bit. 7. Lakukan proses Compile program yang terjadi, jika terjadi kesalahan tolong dicatat kesalahan yang terjadi (Kesalahan yang terjadi harus dicatat). 8. Setelah Proses compile selesai dilakukan, perhatikan apakah masih ada peringatan warna hijau di program. (Jika ada peringatan Warna hijau harus dicatat). 9. Dowload-Program yang telah di-compile ke minimum system-avr yang ada. 10. Running- Minimum System yang telah di-download program. 11. Jika terjadi kesalahan yang mengakibatkan Error atau tidak jalannya Program, tolong dicatat kesalahan atau error yang terjadi. (Misalkan Running Serial-USART tidak tampil, coba cek! kemudian catat error yang terjadi baik itu kabel, atau Ic Max-232-nya rusak, dll). 12. Amati Serial-USART yang terjadi, kemudian kejadian yang terjadi. 13. Lakukan Pengukuran Tegangan (Volt) dari Potensio. Catat Konversi data-digital yang tampil di Serial-USART. 14. Buatlah daftar tabel tegangan(volt) vs Data Digital yang telah dicatat. 15. Buatlah Grafik tegangan (volt) vs Data Digital yang telah dicatat. 16. Buatlah Resolusi Konversi ADC 10-bit, kemudian lakukan-lah langkah dari awal lagi. 4.5 Analisa Data dan Pembahasan P4 P 1. Buatlah Penjelasan Prosedure Koneksi antar hardware yang ada sebelum proses downlodprogram dilakukan dan setelahnya. 2. Buatlah resume penjelasan dari Listing Program Aplikasi ADC & Serial Komunikasi yang telah dibuat. 3. Buatlah Penjelasan tiap baris Listing Program yang telah dibuat. 4. Buatlah Flow-Chat Program Aplikasi Aplikasi ADC & Serial Komunikasiyang terlah dibuat (Nb. Dalam membuat Flow-Chart gunakan simbol-simbol Standar dari Flow- Chart). 5. Beri Penjelasan singkat dari Flow-Chart Program yang telah dibuat. - 9 -
6. Berikan penjelasan dari tabel yang dihasilkan dan Grafik yang telah dibuat. 7. Cari nilai linearitas (berupa persamaan) dari tegangan(volt) vs data digital. - 10 -
PERCOBAAN 5 DRIVER RELAY & MOTOR PULSE WIDE MODULATION(PWM) 5.1 Tujuan Praktikum P5 - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Driver Relay & Motor. - Mahasiswa memahami & mengerti tentang Logika Kerja Driver Motor PWM. - Mahasiswa memahami & mampu membuat program Aplikasi Driver Relay & Motor PWM. 5.2 Rangkaian Percobaan P5 Rangkaian percobaan 5 adalah sebagai berikut - Tambahan Koneksi ke ADC Potensio - Tambahan Koneksi ke LCD 2x16 5.3 Komponen yang dibutuhkan P5 Gambar 5. Rangkain Percobaan 5. 1. Resistor 1 Kohm 2 Buah 10 Kohm 5 Buah 2. Led Kecil-Merah 3 Buah 3. Diode 1N4002 3 Buah 4. Minimum System AVR 1 Buah - 11 -
5. Konektor Header-Amphenol 5x2 Pin 3 Buah 6. Konektor Header-Amphenol 8x2 Pin 1 Buah 7. Opto-Coupler PC-817 2 Buah 8. Transistor NPN BD-139 2 Buah 9. Konektor Putih (Amp-Quick) 3 Pin 3 Buah 10. Potensio 1 Kohm 1 Buah 11. Kapasitor 10 uf 16 V 1 buah 12. Relay 6 Volt 1 Buah 13. LCD 2x16 1 Buah 14. Trimmer 1 Kohm 1 Buah 5.4 Langkah Percobaah P5 1. Buatlah Rangkaian seperti Gambar 5. Diatas. 2. Koneksikan Port Header 5x2 Pin ke Port Port dari Minimum System-AVR - Header 1 ke Port A. (ADC) - Header 2 ke Port C. (LCD 2x16) - Header 3 ke Port D. 3. Sambungkan 2 buah Relay pada pin-pin di port C (Pin-Pin yang dihubungkan dicatat). 4. Setting ADC pada konversi 8-bit. 5. Buatlah Program di Code-Vision AVR dengan logika sebagai berikut - Awal Power dinyalakan 2 buah Relay Off - Tampilkan data ADC di LCD Data LCD xxx, tampilan LCD dari hasil konversi data ADC. - Pada saat data xxx < dari 128 maka, Relay1 On, Relay2 off. - Pada saat data xxx >=128 maka, Relay1 off, Relay2 on. 6. Catat Perubahan data yang terjadi, Buatkan Tabel Data Digital ADC vs Nyala Relay1 dan Relay2. 7. Buat Grafik Data Digital vs Relay1 & Relay2 On/Off. 8. Koneksikan kembali ADC dan LCD. 9. Koneksikan Header 3 Port D ke 1 Buah Motor, Pilih pin yang terhubung pada Motor tersebut (Catat Pin yang terhubung pada motor tersebut). 10. Setting ADC 8-bit. 11. Buatlah program PWM sebagai berikut 12. Setting Timer Over-Flow untuk meng-generate pulsa-duty dari PWM. 13. Dalam parameter hubungkan parameter yang merubah PWM dengan Perubahan Data ADC. 14. Buatlah Logika program sebagai berikut - Baca data konversi ADC 8-bit kemudian tampilkan di LCD dengan format Data ADC xxx. - Perubahan data xxx dari perubahan ADC akan diberikan ke parameter perubahan PWM. Sehingga perubahan ADC akan menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan putaran pada Motor DC. 15. Lakukan proses Compile program yang terjadi, jika terjadi kesalahan tolong dicatat kesalahan yang terjadi (Kesalahan yang terjadi harus dicatat). 16. Setelah Proses compile selesai dilakukan, perhatikan apakah masih ada peringatan warna hijau di program. (Jika ada peringatan Warna hijau harus dicatat). 17. Dowload-Program yang telah di-compile ke minimum system-avr yang ada. 18. Running- Minimum System yang telah di-download program. - 12 -
19. Jika terjadi kesalahan yang mengakibatkan Error atau tidak jalannya Program, tolong dicatat kesalahan atau error yang terjadi. (Misalkan Running LCD tidak tampil atau hanya tampil sebagaian, sebagiannya tidak tampil, coba cek! kemudian catat error yang terjadi baik itu kabel, atau LCD-nya rusak, dll). 20. Amati Nyala Relay & Motor yang terjadi, kemudian kejadian yang terjadi. 21. Catat Perubahan data yang terjadi, Buatkan Tabel Data Digital ADC vs Putaran Motor DC yang terjadi. 22. Buat Grafik Data Digital vs Putaran Motor DC yang terjadi. 23. Pengukuran Kecepatan Putaran Motor DC bisa menggunakan Stroboscop, atau TachoMeter. 5.5 Analisa Data dan Pembahasan P5 P 1. Buatlah Penjelasan Prosedure Koneksi antar hardware yang ada sebelum proses downlodprogram dilakukan dan setelahnya. 2. Buatlah resume penjelasan dari Listing Program Aplikasi Driver Relay & Motor PWM yang telah dibuat. 3. Buatlah Penjelasan tiap baris Listing Program yang telah dibuat. 4. Buatlah Flow-Chat Program Aplikasi Aplikasi Driver Relay & Motor PWMyang terlah dibuat (Nb. Dalam membuat Flow-Chart gunakan simbol-simbol Standar dari Flow- Chart). 5. Beri Penjelasan singkat dari Flow-Chart Program yang telah dibuat. 6. Buatlah analisa data dari Tabel-tabel yang telah dibuat. 7. Buatlah analisa grafik yang telah dibuat, linieritas dari perubahan ADC ke Relay1 & Relay 2 On/Off. 8. Buatlah analisa grafik yang telah dibuat, linieritas dari perubahan ADC ke kecepatan motor dc. - 13 -