BAB 2 LANDASAN TEORI. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1.

Perangkat Keras

Dalam merancang peralatan yang cerdas, diperlukan suatu peragkat keras (hardware) yang dapat mengolah data, menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada beberapa macam, diantaranya yang paling terkenal adalah Atmel, Motorola, dan Siemens.

2.1.1. Radio Frequency Indentification (RFID)

Radio Frequency Indentification (RFID)

merupakan salah satu bentuk auto-ID.

Teknologi RFID pertama kali digunakan untuk mengidentifikasi kawan atau lawan sejenis pesawat terbang pada perang dunia ke II. Pesawat perang dilengkapi dengan radio transponder yang akan memberi respon apabila diberi sinyal introgated.

RFDI transfonder atau tag, berisi identitas objek barang, jenis, model dan nomor serial yang unik, atau data yang diperlukan untuk memberikan abstraksi keterangan barang. Tag RFID mempunyai beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan sistem optical barcode. Data yang ada pada tag dapat dibaca secara otomatis. Arah pembacaannya tidak langsung

(non line of sight), pembacaannya dapat

menembus bahan nonkonduktor seperti kertas karton atau kardus, dapat dibaca

Universitas Sumatera Utara

beberapa ratus tag perdetik dan dapat dibaca dari jarak beberapa meter tanpa memperhatikan arah pembacaannya.

Komponen RFID RFID terdiri dari tiga komponen sebagai berikut : 1. RFID Tag atau transponder, yang menampung indentifikasi data objek. 2. RFID Tag reader atau transceiver yang berfungsi untuk membaca dan menulis data tag. 3. Server data base berfungsi untuk menyimpan kumpulan record isi dari tag.

Tag Tag (kartu/label) secara fisik ditempelkan pada barang. Tag tersususun dari microchip yang berfungsi untuk menyimpan dan komputasi yang disatukan dengan lilitan antena yang berfungsi untuk komunikasi.

Gambar 2.1. Salah satu bentuk Tag

Menurut klasifikasi tag dibedakan menjadi tiga yaitu : aktif, semi-pasif dan pasif. 1. Tag aktif mempunyai sumber tenaga seperti baterai dan dapat dilakukan komunikasi untuk dibaca dan ditulis.


2. Tag semi-pasif mempunyai baterai tetapi hanya dapat merespon transmisi yang datang (incoming transmissions). 3. Tag pasif menerima tenaga dari reader, antena yang akan menjadi sumber tenaga dengan memanfaatkan medan magnet yang ditimbulkan dari pembaca (reader).

Pada tabel 2.1. terlihat klasifikasi tag. Pasif

Semi-pasif

Aktif

Sumber daya

Pasif

Baterai

Baterai

Transmitter

Pasif

Pasif

Aktif

10 meter

100 meter

1000 meter

Jangkauan maksimal

Tabel 2.1. Klasifikasi tag

RFID Tag Reader Tag reader berfungsi untuk membaca data yang ada pada tag melewati RF interface. Untuk menambah fungsi reader dilengkapi dengan internal storage, dan aplikasi perangkat lunak untuk menyimpan data pada server data base. Pada prakteknya tag reader dapat berupa perangkat keras yang terletak pada suatu tampat yang tetap. Pada aplikasinya tag reader dapat membaca sendiri tag yang dideteksi (smart self). Tag reader smart self dapat mendeteksi ketika ada penambahan keluar. Pada dasarnya tag reader merupakan suatu peralatan yang sederhana dan dapat digabungkan kedalam perlengkapan mobile seperti telepon selular atau PDA. Modul reader tersedia dengan variasi yang luas di pasaran. Variasi tersebut dimulai dari perbedaan vendor produsen, perbedaan kompatibilitas dengan tag dan sebagainya. Dari variasi yang ada, disini


digunakan Modul reader ID-20 dari Innovations Electronic. Pemilihan ini disasarkan pada ketersediaan produk di pasaran dan keterjangkauan harga. Meskipun berupa modul yang masih perlu dirakit, kebanyakan rangkaian inti ID-20 yang diperlukan untuk fungsi pembacaan tag RFID telah tersedia dalam modul. Sangat sedikit rangkaian luar yang diperlukan untuk menjalankan fungsi standar.

Gambar 2.2. Bentuk RFID Reader

Innovations Electronic mengeluarkan beberapa produk modul ID, yaitu ID-2, ID-12 dan ID-20. Salah satu pembeda dari seri ini adalah rentang jarak bacanya seperti terlihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Karakteristik Fisik dan Operasi Seri Modul ID


Cara kerja RFID Telah dijelaskan bahwa tag ada yang memiliki sumber listrik sendiri dan ada yang tidak. Cara kerja untuk tag yang tidak memiliki energi antenalah yang mengambil tenaga dari reader akan memodulasi medan magnet untuk berkomunikasi mengirim data ke reader. Data yang diterima reader akan diteruskan menuju host komputer atau server database. Data yang masuk pada host komputer akan diolah sesuai dengan program aplikasi yang ada di komputer. Gambar 2.3, berikut adalah gambaran singkat cara kerja Sistem RFID. RFID reader selalu dalam kondisi siap untuk membaca kehadiran transponder. Ketika suatu tranponder masuk ke dalam jangkauan gelombang radio dari reader, transponder langsung mengirimkan data yang dibawa secara nirkabel. RFID reader segera menerima data yang dikirimkan lalu melewatkan data itu ke aplikasi atau Hardware, software untuk dilakukan pengolahan.

Gambar 2.3. Cara Kerja Sistem RFID

Kegunaan RFID Auto-ID sistem RFID mempunyai kelebihan dapat membaca 100 tag tiap detik, dengan jangkauan pembacaan antara 10 meter sampai dengan 100 meter, dapat membaca tag yang terhalang bahan non konduktor (kertas, karton, kardus) tanpa


mempertimbangkan arah pembacaan. Dengan mempunyai kelebihan seperti di atas, tag RFID dapat digunakan untuk pemberian label pada inventori di pabrik, perpustakaan, toko, atau bahkan dapat digunakan untuk memberi ID pada hewan ternak. Pada tugas akhir ini RFID digunakan untuk Mengoprasikan Sistem pintu Otomatis.

2.1.2. Mikrokontroler AT90S2313

Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon menyebabkan bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi suatu teknologi standar bagi para desainer sistem elektronika masa kini. Dengan perkembangan terakhir, yaitu generasi AVR (Alf and Vegard’s Risc processor). Para desainer sistem elektronika telah diberi suatu teknologi yang memilki kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya ekonomis yang cukup minimal.

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi di kemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagai besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clok, berbeda dengan instruksi MCS%! Yang membutuhkan 12 siklus clok. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda.AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Conputing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (complex Intruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, keluarga AT90Sxx, Kelurga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang


membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitekktur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

Oleh karena itu, digunakan Mikrokontroler AVR produk Atmel, yaitu AT90S2313, pembelajaran mikrokontroler dengan pemahaman pemrograman menggunakan simulasi yang terdapat pada software AVR dan juga praktek langsung hardware. Selain karena mudah didapatkan dan juga murah.

Tidak seperti sistem 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. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar dan rutin - rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Fitur AT90S2313 Mikrokontroler AT90S2313 memiliki fitur-fitur utama sebagai berikut: 1. 118 macam instruksi, 2. 32 x 8 Bit General Purpose Register, 3. Memori program Flash pada ROM 2 K Word (1 K x 16),


4. Memori data SRAM 128 Byte, 5. Memori EEPROM 128 Byte, 6. Jalur I/O 15 Pin, 7. 2 Timer/counter, 8. Output PWM 1 Kanal, 9. Serial I/O menggunakan UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter), dan 10. Komparator Analog.

AT90S2313 beredar dalam 2 jenis kemasan, yaitu 20 DIP dan 20 SOIC. Kemasannya yang cukup sederhana memudahkan kita yang hendak mempelajari caracara pemrograman mikrokontroler AVR tanpa harus dipusingkan oleh Instalasi kabel yang melibatkan banyak jalur sebagai mana pada mikrokontroler dengan jumlah Pin diatas 40.

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT90S2313

Diskripsi Pin a. VCC

Power Supply.

b. GND

Ground.


c. PORT B(PB7-PB0)

PORT B merupakan PORT I/O 8 - Bit bi-Directional. Pin-pin pada PORT ini dapat diberi Resistor pull – up internal secara individual. PB0 dan PB1 juga dapat digunakan untuk melayani input sebagai komparator analog. Buffer PORT B dapat mencatu arus hingga 20 mA dan dapat secara langsung men-drive LED.

d. PORT D (PD6-PD0)

PORT D memiliki 7 pin I/O bi-directional, yakni PD6PD0. Seperti halnya PORT B, Pin-pin pada PORT ini juga mampu men-drive LED karena dapat mencatu arus hingga 20 mA.

e. RESET

Reset Input. Kondisi logika rendah “0” pada pin ini akan membuat mikrokontroler masuk ke dalam kondisi Reset.

f. XTAL1

Input bagi inverting osilator amplifier dan input bagi clock internal.

g. XTAL2

Output inverting osilator amplifier.

Arsitektur AT90S2313 Mikrokontroler AT90S2313 merupakan Mikrokontroler CMOS dengan daya rendah yang memiliki Arsitektur AVR RISC 8-bit. Arsitektur ini mendukung kemampuan untuk melaksanakan eksekusi intruksi hanya dalam satu siklus clock osilator.


Gambar 2.5. Blok Diagram AT90S2313

Mikrokontroler AVR Memiliki Arsitektur hardware, di mana memori dan bus untuk program dan data di pisahkan. Dalam Arsitektur AVR, seluruh 32 register umum yang ada terhubung langsung ke ALU Prosesor. Hal inilah yang membuat AVR begitu cepat dalam mengeksekusi intruksi. Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independent yang dapat diakses oleh satu intruksi. Teknik yang digunakan adalah fetch during execution atau memegang sambil mengerjakan. Hal ini berarti,


dua operan dibaca dari dua register dilakukan eksekusi oprasi, dan hasilnya disimpan kembali dalam salah satu register, semuanya dilakukan dalam satu siklus clock. Arsitektur AVR AT90S2313 ditunjukkan dalam Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Arsitektur AT90S2313

Dari 32 register yang ada, terdapat enam register yang dapat digunakan untuk pengamatan tidak langsung 16-bit sebagai sebagai register pointer. Register tersebut memiliki nama khusus, yaitu X, Y, dan Z. Masing-masing terdiri dari sepasang register. Register-register tersebut adalah R26: R27 (register X), R28:R29 (register Y), adan R30:R31 (registert Z). Selain ketiga pasangam register lagi yang dapat Anda


gunakan bersama untuk pengolahan data 16-bit, yaitu R24:R25. Pasangan register ini tidak memiliki nama khusus sebagaimana ketiga pasangaan register yang disebutkan dimuka.

Organisasi Memori

MEMORI PROGRAM

MEMORI DATA

Gambar 2.7. Peta Momori AT90S2313

Dalam organisasi memori AVR, 32 register keperluan umum (GPR) menempati space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai S1F. Sedangkan regiter-register khusus, untuk penanganan I/O dan kontril terhadap mikrokontroler, menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register-register ini merupakan register-register yang khusus digunakan untuk melakukan pengaturan fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontrolel semacam tombol register timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Kelompok register ini dinamakan


register I/O. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 128 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $DF. Gambaran peta memori untuk AVR AT90S2313 ditunjukkan oleh gambar 2.7.

General Purpose Register Seluruh instruksi operasi register dalam AVR memiliki akses langsung kesemua register. Kecuali untuk lima instruksi aritmatika logika yang mengoperasikan register dengan konstanta (SBCL, SUBI, CPI, ANDI, dan ORI) dan LDI yang mengoperasikan pemuatan data konstan imediet. Instruksi-instruksi tersebut dioperasikan hanya pada sebagian lokasi register terakhir GPR (R16 sampai R31). Instruksi untuk operasi umum seperti SBC, SUB, CP, AND,OR, dan operasi lainnya yang mengoperasikan dua register atau satu register dapat melakukan akses terhadap seluruh register.

Gambar 2.8. General Purpose Register.


Seperti telah disampaikan sebelumnya, AT90S2313 memiliki dua PORT I/O yaitu PORT B dan PORT D. Berikut ini penjelasan singkat mengenai kedua PORT I/O tersebut.

PORT B PORT B merupakan I/O 8-bit bi-directional yang masing-masing pinnya dapat dikonfigurasi secara individual. Masing-masing pin dalam PORT ini juga memilki fasilitas berupa resistor pull-up internal yang berguna untuk memberikan kondisi yang tentu (tidak ngambang) pada saat dikonfirmasi sebagi input, tanpa harus memberikan pull-up eksternal. Untuk memndukung penggunaan PORT ini, terhadap tiga alamat memori yang khusus digunakan untuk menangani fungsi PORT B.

Alamat memori tersebut adalah 1. Data register (PORTB), berlokasi $18 ($38). Register ini bisa ditulis/baca

2. Data direction Register PORT B (DDRB), berlokasi pada $17 ($37). Register ini bisa ditulis/baca.

3. PORT B input Pin (PINB), berlokasi pada $16 ($36) PINB bukanlah suatu register, namun pin-pin fisik pada hardware mikrokontrolel. PINB ini hanya bisa dibaca. Ketika PORT B dibaca, maka data Latch dari PORT B akan dibaca, sedangkan bila pinB dibaca, maka logika yang sedang terjadi pada pin-pin PORT B yang akan dibaca.


Beberapa pin pada PORT B memilki fungsi alternatif, yang bisa digunakan sesuai dengan kebutuhan. Pin-pin tersebut adalah PB0, PB1, PB3, PB5, PB6, dan PB7.

Pin PORT B

Fungsi Alternatif

PB0

AINO (Input positif untuk komparator analog)

PB1

AINI ( Input negatif untuk komparator analog)

PB3

OCI (Output Timer/Counter1)

PB5

MOSI (Jalur input data untuk download memori)

PB6

MISO (Jalur output data untuk download memori)

PB7

SCK (Input clock serial)

Tabel 2.3. Fungsi Alternatif PORT B

PORT D Sebagaimana PORT B, PORT D juga memiliki tiga lokasi memori yang berkaitan dengan penggunaannya sebagai PORT I/O. Memori tersebut adalah PORTD, DDRD, dan PIND. 1. PORTD (Data Direction), berlokasi pada #12 ($32).

2. DDRD (Data Direction Register PORT D), berlokasi pada $11(31).


3. PIND (PORT D Input Pins), berlokasi pada $10 ($30). PIND bukanlah register, dan berbeda dengan dua memori yang lain, PIND hanya bisa dibaca.

Format PORT D mirip dengan PORT B dalam hal cara konfigurasi I/O dan penggunaan resisitor pull-up. Hal yang sedikit membedakan dengan PORT B adalah pada PORT D, jumlah bit/pin yang bisa digunakan hanya 7. Hal ini sesuai dengan jumlah pin yang ada pada PORT D. Pin-pin pada PORT D diberi nama PD6..PD0. Selain itu semua pin pada PORT D juga memilki fungsi khusus.

Pin PORT D

Fungsi Alternatif

PD0

RXD (Receive data input for the UART)

PD1 PD2

TXD (Transmit data output for the UART) INT0 (External interrupt 0 input)

PD3

INT1 (External interrupt 1 input)

PD5

TO (Timer/Counter0 external input)

PD6

T1 (Timer/Counter1 external input)

PD7

ICP (Timer/Counter1Input Capture pin)

Tabel 2.4. Fungsi Alternatif PORT D 2.1.3. Motor Stepper (Motor Langkah)


Motor langkah merupakan suatu jenis motor yang dapat digunakan untuk memindahkan benda (beban) dengan jarak perpindahan yang kecil. Berbeda halnya dengan motor-motor lain, yang bergerak dengan putaran yang kontinyu/mulus, motor langkah bergerak dengan putaran yang kaku. motor langkah bergerak dari posisi berikutnya seperti gerak melangkah (step). Karena itulah motor ini dinamakan motor langkah (stepper motor).

Motor langkah banyak sekali digunakan pada aplikasi-aplikasi elektronik seperti printer, floppy drive, cdrom drive dan banyak lagi alat-alat yang lain. Berikut contoh salah satu jenis gambar dari motor langkah.

Gambar 2.9. Motor Stepper Arus yang mengalir pada setiap lilitan adalah hanya sesaat sehingga bentuk arusnya

berupa pulsa. Rotor berputar karena pulsa yang bergantian. Kecepatan

perputaran rotor ditentukan oleh kecepatan perpindahan pulsa, dan sudut putaran sebanding dengan banyaknya pulsa yang diberikan. Motor langkah yang umum digunakan mempunyai jangkauan langkah berputar antara 0,9 derajat sampai 30 derajat. Motor-motor tersebut adalah motor langkah dua atau empat fase. Secara teoritis, motor langkah berukuran kecil dapat digerakkan langsung oleh mikroprosesor atau mikrokontroler. Dalam kenyataannya, arus dan tegangan yang dapat dikeluarkan


oleh alat pemroses tadi masih terlalu kecil. Sebagai perbandingan, gerbang-gerbang logika tipe TTL hanya mampu mengeluarkan arus dalam orde mili-ampere dan tegangan antara 2 sampai 5 V. Sementara itu untuk menggerakkan motor langkah dibutuhkan arus yang cukup besar (dalam orde ampere) dengan tegangan berkisar 524 V.

Motor stepper merupakan motor listrik yang tidak mempunyai komutator, di mana semua lilitannya merupakan bagian dari stator. Dan pada rotornya hanya merupakan magnet permanen. Semua komutasi setiap lilitan harus di kontrol secara eksternal sehingga motor stepper ini dapat dikontrol sehingga dapat berhenti pada posisi yang diinginkan atau bahkan berputar ke arah yang berlawanan. Torsi motor stepper tidak sebesar motor DC, namun motor ini mempunyai tingkat presisi yang sangat tinggi dalam gerakannya. Kecepatan gerak motor ini dinyatakan dalam step per second atau jumlah step gerakan dalam setiap detiknya. Secara umum terdapat dua jenis motor stepper yaitu bipolar dan unipolar. Motor stepper unipolar terdiri dari dua motor yang masing-masing mempunyai dua kumparan sedangkan motor stepper bipolar terdiri dari motor dengan dua kumparan.

Gambar 2.10 Motor Stepper Bipolar dan Unipolar Sifat dari stepping motor dapat disingkat sebagai berikut:


1. Rotor dapat diputar dengan sudut kecil. Rotor dapat diputar dengan satuan 0,9 derajat atau 1,8 derajat. 2. Keadaan diam adalah sifat yang paling penting. Penggunaan motor biasa adalah untuk memutar secara kontiniu, maka rotor tidak memiliki keadaan diam. Tetapi pada stepping motor, arus dapat dilewatkan kesatu lilitan saja dan akan mengakibatkan motor memilki daya penahan (momen penahan) pada keadaan diam. 3. kecepatan putaran rotor tergantung pada kecepatan perubahan pulsa. Sehingga mudah mengatur kecepatan putaran tetapi motor tidak cocok untuk putaran tinggi, hanya terbatas pada beberapa ratus putaran permenit. 4. Sudut putaran rotor tergantung pada pulsa input sehingga pengendalian jumlah

putaran dan sudut putaran rotor pada motor biasa tanpa sistem

feedback yang rumit. Stepping motor dapat dibagi menjadi tiga jenis: 1. Jenis variable Reluctance (VR-type) Rotor dari motor dibuat dari bahan magnit. Yaitu berlapis-lapis lembaran baja. Posisi rotor tergantung dari gaya tarik dari kutub magnit. 2. Ritor dari motor dibuat dari magnit permanen. Kutub U (utara) dan S (selatan) magnit dipasang bergantian disekeliling rotor. Posisi rotor tergantung pada gaya tarik antara kutub U dan S dan kutub eksitansi stator. 3. Jenis Hybrid (HB-type) Rotor dari motor dibuat dari kombinasi antara magnit permanen dan berlapislapis lembaran baja. Hal yang sama dari ketiga stepping motor itu adalah lilitannya terletak di luar stator tidak di dalam motor. 2.1.4. Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632


M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam Modul M1632 yang dikeluarkan oleh Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya.

HD44780 sebetulnya merupakan mikrokontroler yang dirancang khusus untuk mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler /perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses tampilan pada LCD saja.

Kaki – kaki Modul M1632 Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut. a. Kaki 1 (GND) Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah VCC) b. Kaki 2 (VCC) Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND) c. Kaki 3 (VEE/VLCD)


Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt. d. Kaki 4 (RS) Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah, logika dari kaki ini adalah 0. e. Kaki 5 (R/W) Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground. f. Kaki 6 (E) Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data. g. Kaki 7-14 (D0-D7) Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data. h. Kaki 15 (Anoda) Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight). i.

Kaki 16 (Katoda) Tegangna negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632 yang memiliki backlight).\


Struktur Memori LCD Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Setiap jenis memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri.

a. DDRAM DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contohnya, karakter “A” atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari LCD. b. CGRAM CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola karakter dan bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang. c. CGROM CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola karakter dan pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power suplly tidak aktif.


2.2. Perangkat Lunak

Dalam merancang suatu program mikrokontroler dibutuhkan suatu software yang dapat menulis program dan mengubahnya menjadi bilangan heksadesimal. Untuk menulis program dapat digunakan software CodeVisionAVR. Untuk men-donwload program heksadesimal ke dalam mikrokontroler dapat digunakan Software PonyProg2000 Version 2.07c. Untuk mendesain skematik dan layout PCB dapat digunakan Sofware EAGLE 4.09r2

2.2.1 Software Code Vision AVR C Compiler (CVAVR)

Code Vision AVR C Compiler merupakan compiler bahasa C untuk AVR. Compiler ini cukup memadai untuk belajar AVR, karena selain mudah penggunaannya juga didukung berbagai fiture yang sangat membantu dalam pembuatan software untuk keperluan pemograman AVR. Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa C tersebut dituliskan pada jendela editor, yaitu

Code

Vision AVR Editor, Simulator.

Tampilannya seperti gambar 2.11.


Gambar 2.11. Tampilan Code Vision AVR Editor Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-compile. Pada saat di-compile akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada pesan kesalahan lagi.

Software CVAVR ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an. Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroler.

2.2.2 Software Downloader PonyProg2000 Version 2.07c

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroler digunakan software PonyProg2000 Version 2.07c yang dapat di download dari internet. Tampilannya seperti gambar 2.12.

Gambar 2.12. Tampilan PonyProg2000 Version 2.07c


Cara menggunakannya terlebih dahulu mengkalibrasi dengan meng-klik setup>calibration dan ikuti petunjuk selanjutnya. Kemudian Pemilihan InterFace dengan meng-klik menu setup>interface setup maka akan tampak kotak dialog sperti gambar 2.13.

Gambar 2.13. Setting Interface Downloader

Setting seperti gambar diatas. Lalu Klik tombol OK. Kemudian pemilihan Mikrokontroler seperti gambar 2.14.

Gambar 2.14. Setting Mikrokontroler yang sesuai

Untuk keperluan download program ke mikrokontroler adalah dengan mengklik File>open device file pilih format *.hex untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi Code Vision AVR, kemudian klik Write All (Ctrl-W) untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroller.


2.2.3. Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle 4.09r2.

Untuk mendesain PCB dapat digunakan software EAGLE 4.09r2 yang dapat didownload di- internet secara gratis. Tampilan software EAGLE 4.09r2 dapat dilihat pada gambar 2.15.

Gambar 2.15. Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle 4.09r2

Cara menggunakan software ini terlebih dahulu yang dikerjakan adalah mendesain skematik rangkaian, setelah itu memindahkannya dalam bentuk board dan mendesain tata letak komponen sesuai jalur rangkaiannya agar rangkaian dapat berfungsi sesuai dengan skematiknya. Setelah selesai mendesain layout PCBnya, barulah siap di print dan di transfer ke PCB. Pada proses pentransferan layout PCB ke PCB dapat digunakan kertas Transfer Paper.


BAB 2 LANDASAN TEORI. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada

Recommend Documents