BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.
Resistor Sebuah resistor sering disebut werstan, tahanan atau penghambat, adalah
suatu komponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik. Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm, yang menemukan adalah George Ohm (1787-1854), seorang ahli Fisika bangsa Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai Konduktansi. Satuan konduktansi ditulis dengan kebalikan dari Ohm yaitu mho1. Kemampuan resistor untuk menghambat disebut
juga
resistensi atau
hambatan listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut adalah sebesar 1 ampere, atau sama dengan sebanyak 6.241506 × 1018 elektron 1
per detik mengalir menghadap arah yang berlawanan dari arus. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan
melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm:
..................................(2.1)
Dimana V adalah beda potensial antara kedua ujung benda penghambat, I adalah besar arus yang melalui benda penghambat, dan R adalah besarnya hambatan benda penghambat tersebut.
1
http://www.electroniclab.com/Resistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
4
5
Berdasarkan penggunaanya, resistor dapat dibagi: 1. Resistor Biasa (Tetap Nilainya) Adalah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat Berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.
Gambar 2.1 Resistor 2. Resistor Berubah (variable) Adalah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesua dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).
Gambar 2.2 Potensiometer
Gambar 2.3 Trimpot
3. Resistor NTC dan PTS , NTC (Negative Temperature Coefficient) Adalah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.
6
Gambar 2.4 NTC Thermistor 4. LDR (Light Dependent Resistor) Adalah jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
Gambar 2.5 Simbol LDR •
Gelang Warna pada Resistor Pada Resistor biasanya memiliki 4 gelang warna, gelang pertama dan
kedua menunjukkan angka, gelang ketiga adalah faktor kelipatan, sedangkan gelang ke empat menunjukkan toleransi hambatan. Pertengahan tahun 2006, perkembangan pada komponen Resistor terjadi pada jumlah gelang warna. Dengan komposisi: Gelang Pertama (Angka Pertama), Gelang Kedua (Angka Kedua), Gelang Ketiga (Angka Ketiga), Gelang Keempat (Multiplier) dan Gelang Kelima (Toleransi).Berikut Gelang warna dimulai dari warna Hitam, Coklat, Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Ungu (violet), Abu-abu dan Putih Sedangkan untuk gelang toleransi hambatan adalah: Coklat 1%, Merah 2%, Hijau 0,5%, Biru
7
0,25%, Ungu 0,1%, Emas 5% dan Perak 0%. Kebanyakan gelang toleransi yang dipakai oleh umum adalah warna Emas, Perak dan Coklat2
Warna
Nilai
faktor Toleransi pengali
Hitam
0
1
Coklat
1
10
1%
Merah
2
100
2%
Jingga
3
1.000
Kuning
4
10.000
Hijau
5
100.000
Biru
6
106
Violet
7
107
Abu-abu
8
108
Putih
9
109
Emas
-
0.1
5%
Perak
-
0.01
10%
Tanpa warna
-
-
20%
Tabel 2.1 Gelang Warna Resistor
2.2.
Transistor Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,
pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan
arus
inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
2
http://www.electroniclab.com/Resistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
8
Gambar 2.6 Transistor Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian
digital, transistor digunakan
sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponenkomponen lainnya 2.2.1. Transistor Bipolar Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah / lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan
ini dapa
diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. BJT
(Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis
transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).
9
Gambar 2.7 Simbol Transistor PNP
Gambar 2.8 Simbol Transistor NPN
Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan atau hFE.
biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT3.
2.2.2. Transistor Unipolar FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit
dengan depletion
zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.
Gambar 2.9 JFET Kanal N
Gambar 2.10 JFET Kanal P
FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau
3
http://www.electroniclab.com/Transistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
10
Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor
antara
Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input. 2.3.
Kapasitor Kapasitor merupakan sebuah komponen dasar elektronika yang banyak
digunakan pada komponen elektronik karena kapasitor berfungsi untuk menyimpan
muatan
listrik
secara
sementara
waktu
untuk
kemudian
dilepaskan.Besarnya muatan yang dapat ditampung oleh sebuah kapasitor disebut dengan Kapasitansi Kapasitor, yang dinyatakan dalam satuan mikro Farad (µF). Pada dasarnya kapasitor terbagi atas 2 jenis yaitu: a. Kapasitor Tetap b. Kapasitor Tidak Tetap 2.3.1. Kapasitor Tetap Kapasitor tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitan penyimpanan muatan listrik tetap dan tidak dapat berubah-ubah. Kapasitor tetap terbagi menjadi dua : a. Kapasitor Non-Elektrolit Kapasitor non-polar adalah kapasitor yang tidak memiliki polaritas sehingga pemasangan pada rangkaian tidak perlu memperhatikan polaritas pada kaki-kakinya.Contoh dari kapasitor non-elektrolit antara lain kapasitor yang terbuat dari bahan keramik dan mika. Pada skema kapasitor non-elektrolit simbol ditunjukan seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.11 Simbol Kapasitor Non-Elektrolit
11
b. Kapasitor Elektrolit Kapasitor elektrolit adalah sebuah kapasitor yang memiliki polaritas. Sehingga untuk pemasangan komponen pada rangkaian harus memperhatikan polaritas pada kaki-kakinya, antara kutub positif dan kutub negatif.Jika terjadi kesalahan pemasangan pada rangkaian maka dapat menyebabkan kerusakan pada komponen lainnya yang terdapat didalam rangkaian tersebut. Salah satu comtoh kapasitor elektrolit adalah ELCO (Electrilyte Condensator)
Gambar 2.12 Simbol Kapasitor Elektrolit
Pada umumnya nilai kapasitansi dari kapasitor tetap dapat dilihat dari label permukaannya. Hanya saja ada perbedaan dalam pembacaan nilai dari masingmasing jenis kapasitor. Pada kapasitor elektrolit, untuk mengetahui nilai kapasitansinya cukup dengan membaca langsung label yang sudah tersedia dan umumnya disusun dalam satuan mikro Farad (µF) dan dilengkapi dengan batas tegangan kerjanya. Ada dua cara untuk membaca nilai kapasitansi yang terdapat pada badan kapasitor non-elektrolit.Untuk kapasitor non-elektrolit yang pada badannya tertera tiga angka,cara membacanya sebagai berikut. Angka pertama dan kedua adalah variabel nilai, sedangkan angka ketiga adalah faktor kali. Adapun satuan yang digunakan adalah pico Farad (pF).
12
Contoh: 104, maka kapasitansinya = 10 x 104 pF = 100.000 pF C=10 X 104 Pf = 105Pf
104
Gambar 2.13 Bentuk Fisik Kapasitor Non-Elektrolit
Sedangkan untuk kapasitor non-elektrolit yang pada permukaannya tertera satu tanda titik (.) dan dua angka, cara membacanya dua angka dibelakang titik diubah menjadi dua angka dibelakang koma. Adapun satuan yang digunakan adalah mikro Farad (µF). Contoh: .04, maka kapasitansinya = 0,04 µF
.05
c = 0,005 µF
Gambar 2.14 Bentuk Fisik Kapasitor Non-Elektrolit
2.3.2. Kapasitor Tidak Tetap Kapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah. Contoh dari kapasitor tidak tetap antara lain Trimmer dan Varco (Variable Condensator).
Gambar 2.15 Simbol Varco
13
Gambar 2.16 Simbol Trimmer 2.4.
Dioda Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu
arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
Gambar 2.17 Simbol dan struktur dioda Gambar 2.17 menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektronelektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau menggunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
14
Gambar 2.18 Dioda dengan Bias Maju Jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.
Gambar 2.19 Dioda dengan Bias Negatif Maka tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus. Dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kirakira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium4.
4
http://www.electroniclab.com/Transistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
15
Gambar 2. 20 Grafik Arus Dioda Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi. 2.4.1. Dioda Cahaya Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga dekat ultraviolet, tampak, atau inframerah.
Gambar 2.21 Simbol LED Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, dia terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang,
16
dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon. Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu warnanya, tergantung dari energi bandgap dari bahan yang membentuk pn junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya tampak dekat-inframerah, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki energi bandgap antara cahaya dekat-inframerah, tampak, dan dekat-ultraungu. 2.4.2. Dioda Zener Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan rusak" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener".
Gambar 2.22 Simbol Dioda Zener Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n. Sebuah dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan
17
tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, atau untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus kecil. 2.5.
Sinar Infra Merah Sedikit diluar batas spektrum merah masih terdapat cahaya yang tidak
tampak oleh mata manusia, tetapi mempunyai efek panas yang besar. Bagian spektum yang tak nampak ini disebut sinar infra merah. Efek panas cahaya terbesar terdapat pada sinar inframerah. Infra merah banyak digunakan pada komunikasi jarak dekat, contoh paling umum pemakaian Infra merah adalah remote control (untuk televisi). Gelombang Infra merah mudah dibuat, harganya murah, lebih bersifat directional, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterferensi oleh cahaya matahari. Pengirim dan penerima IR menggunakan Light Emitting Diode (LED) dan Photo Sensitive Diode (PSD). WLAN menggunakan Infra merah sebagai media transmisi karena IR dapat menawarkan data rate tinggi (100-an Mbps), konsumsi dayanya kecil dan harganya murah. WLAN dengan Infra merah memiliki tiga macam teknik, yaitu Directed Beam IR (DBIR), Diffused IR (DFIR) dan Quasi Diffused IR (QDIR). •
Gelombang Infra Merah Gelombang infra merah merupakan gelombang elektromgnetik. Daerah
spektrum gelombang elektromagnetik mencangkup dari gelombang radio hingga sinar kosmis. Pada prinsipnya sifat-sifat gelombang infra merah tidak jauh dengan cahaya tampak antara lain, antara lain. 1. Memancarkan cahaya yang merupakan garis lurus. 2. Dapat menembus benda bening. 3. Dapat dipantulkan.
18
Gelombang infra merah tidak dapat dilihat oleh mata sehingga alat penyampaian informasi yang tepat untuk tujuan rahasia, hal ini karena manusia normal hanya dapat melihat pada panjang gelombang 400 nm sampai dengan 750 nm sedangkan infra merah terletak pada panjang gelombang 750 nm sampai 250000 nm
2.6.
Kristal Kristal adalah sebuah osilator pembangkit clock, sedangkan clock sendiri
adalah
sinyal
kotak
(MicroProcessingUnit),
yang sinyal
diperlukan clock
untuk
bagaikan
menjalankan
sinyal
komando
MPU untuk
menyelaraskan seluruh proses didalam sistem MPU. Makin besar frekuensi clock , makin cepat pula MPU bekerja, akan tetapi dalam mengeksekusi suatu perintah, biasanya MPU memerlukan beberapa siklus clock, yang tiap MPU berbeda meskipun clocknya sama5.
Gambar 2.23 Simbol Kristal
2.7.
Regulator Tegangan (IC 7805T)
Integrated Circuit (IC) merupakan semikonduktor yang didalamnya dapat memuat ratusan atau ribuan komponen dasar elektronik. Komponen-komponen yang ada dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi yang bekerja untuk keperluan tertentu. Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga pada rangakaian IC tersebut memiliki rangkaian internal yang beragam. Regulator tegangan ( IC 7804T) digunakan untuk menghasilkan tegangan yang konstan sebesar 5 volt dengan arus maksimum 1,5 ampere.
5
Satyoadi,Melani, Elektronika Digital,Penerbit Andi,Yogyakarta,2003
19
Regulator tegangan dapat memiliki perlindungan terhadap sirkuit pendek serta peredam panas yang melindungi IC dari panas yang berlebihan. Pada gambar 2.22 (a) merupakan Diagram Blok Regulator Tegangan (IC 7805T)6
Gambar 2.24 Diagram Blok Regulator Tegangan (IC 7805T)
Regulator tegangan ditempatkan diantara dua buah resistor yang berguna sebagai filter tegangan yang melewati regulator tegangan.
Gambar 2.25 Bentuk Fisik Regulator (IC 7805T)
6
http://www.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/L/7/8/0/L.7805.shtml, 3/02/2008
20
2.8.
Timer ( IC NE 555 ) Timer 555 merupakan sebuah IC timer yang bekerja berdasar
rangkaian RC dan komparator yang dirangkai dengan komponen digital (R-Sflip-flop). 555 yang pertama diproduksi oleh Signetics yaitu tipe SE555 yang bekerja pada -55°C s.d. 125°C dan NE-555 yang bekerja pada 0°C-70°C. Kemudian 555 diproduksi dengan desain yang berbeda meliputi LM555, 556(versi dual), dan LMC-555(versi CMOS). Timer 555 beroperasi pada power supply dc +5v s.d. +18V dengan stabilitas temperatur 50ppm/°C(0,005%/°C). Output 555 dapat berupa arus sink/source hingga 200mA. IC 555 kompatibel dengan komponen-komponen TTL, CMOS, op-amp, transistor dan jenis IC linear lain. Keluaran gelombang kotak yang dihasilkan dapat memiliki variasi duty cycle mulai dari 50 – 99.9% dan frekuensi kurang dari 0,1Hz sampai dengan lebih dari 100KHz.. Operasi monostabil (gambar 2) membutuhkan masukan pulsa trigger pada pin2 dari IC 555. Masukan trigger berupa drop level tegangan lebih dari+2/3Vcc menuju tegangan kurang dari +Vcc/ 3.
Gambar 2.26 Konfigurasi Pin Timer (IC NE 555)
21
Fungsi Pin Pada Timer ( IC NE 555 ) 1. Ground (pin1) Pin ini merupakan titik referensi untuk seluruh sinyal dan tegangan pada rangkaian 555, baik rangkaian intenal maupun rangkaian eksternalnya. 2. Trigger (pin2) Masukan trigger biasanya dijaga pada tegangan lebih dari 1/3Vcc agar output pin3 dari IC 555 low . Jika masukan trigger menjadi low (<1/3Vcc) mengakibatkan output pin3 menjadi high . Otput pin3 akan bertahan high selama masukan triggernya low , tetapi tidak serta merta menjadi low ketika pin2 kembali high . 3. Output (pin3) Output pada 555 dapat mengalir arus baik sinking(masuk) maupun sourcing(keluar) hingga 200mA. Tidak seperti IC lain yang biasanya hanya dapat mengalirkan arus source (keluar) yang sangat kecil. berikut menjelaskan arus sinking maupun source. a) Arus masuk ( sinking current ) Sebuah beban luar (Rl) dihubungkan antara output 555 dan Vcc.Maka, arus hanya akan mengalir melalui beban tersebut jika output 555 dalam keadaan low . Pada saat tersebut Rl dgroundkan melalui pin1 sehingga mengalir arus Rs1 dari pin3 ke pin1(ground). b) Arus keluar ( source current ) RL dihubungkan antara pin3 dan ground, maka ketika output pin3 high maka Rl terhubung dengan Vcc melalui Rs2 dan pin8.
22
4. Reset (pin4) Pin reset ini terhubung dengan input preset dari R-S flip-flop kontrol. Jika pin 4 diberi masukan low output dari 555 akan serta merta menjadi low . Biasanya, jika tidak digunakan pin4 dihubungkan ke Vcc untuk menjaga agar tidak terjadi keadaan low . 5. Control Voltage (pin5) Biasanya diberi 2/3Vcc (hasil dari pembagi tegangan). Dengan memberi sumber tegangan eksternal atau dengan menghubungkan sebuah resistor ke ground akan mengubah duty cycle outputnya. Jika pin5 tidak digunakan harus dihubungkan dengan decoupling kapasitor 0,010,1mikroFarad. 6. TreshHold (pin6) Pin ini terhubung pada input noninverting komparator1 untuk memonitor tegangan kapasitor pada rangkaian RC eksternal. Apabila tegangan pin6 <2/3Vcc, output komparator1 akan low , output flip-flop low (Q-), output pin3 high . Sebaliknya jika >2/3Vcc output komparator1 akan high , output Flip-flopnya high , dan pin3 low . 7. Discharge (pin7) Pin ini terhubung ke kaki kolektor transistor NPN Q1 dan kaki emiter Q1 terhubung ke groud, basis Q1 terhubung dengan Qnot R-S flip-flop. Ketika output 555 high maka Qnot low menyebabkan resistansi CE sangat besar sehingga Q1 off . Ketika Qnot high CE resistensinya sangat kecil menyebabkan CE grounded sehingga Q1 on . Dengan kata lain, pin7 grounded (arus mengalir dari pin7 lewat CE ke pin1) 8. Vcc(pin 8)
23
Vcc (sumber tegangan dc) dihubungkan antara pin8 dengan pin1 (ground). 2.9.
Mikrokontroller AT89C51 Mikrokontroler AT89C51 merupakan mikrokontroller 8-bit dengan 4 KB
memori In-System Programmable Flash (ISP Flash), konsumsi daya yang rendah dan memiliki performa yang tinggi.. Mikrokontroler berteknologi memori nonvolatile kerapatan tingi dari Atmel ini kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 baik pin kaki IC maupun set instruksinya serta harganya yang cukup murah. Flash pada chipnya memungkinakan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem atau dengan pemrograman memori konvensional. Dengan memadukan 8-bit CPU versatile dengan flash yang dapat deprogram dalam sistem pada suatu chip monolitik dapat dihasilkan sebuah mikrokontroller Atmel AT89C51 yang kuat dan menyediakan fleksibilitas yang tinggi serta solusi biaya yang efektif untuk berbagai macam aplikasi control ambedded7.
2.9.1
Fitur-fitur Pada Mikrokontroller AT89C51 Mikrokontroller AT89C51 ( 40 pin) sudah ada memori flash didalamnya
sehingga sangat praktis digunakan untuk bereksperimen. Beberapa kemampuan (fitur) mikrokontroller AT89C51 adalah sebagai berikut : •
Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya
•
8 KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 100 kali baca/tulis
7
•
Tegangan kerja 4-5.0V
•
Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
•
256x8 bit RAM internal
•
32 jalur I/0 dapat diprogram
•
3 buah 16 bit Timer/Counter
Sudjadi, Teori dan Aplikasi Mikrokontroller AT89C51, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2005.
24
•
8 sumber interrupt
•
Saluran full dupleks serial UART
•
Watchdog timer
•
Dual data pointer
•
Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
2.9.2 Pin-pin Mikrokontroler AT89C51
Gambar 2.27 Pin-pin Mikrokontroler AT89C51. 2.9.3 Fungsi Pin Pada Mikrikontroller AT89C51 Moikrontroller AT89C51 memiliki pin sebanyak 40 pin. Fungsi pin-pin itu adalah sebagai berikut : a. Pin 1 – 8
: P1.0– P1.7, port I/O dua arah 8 bit dengan internal pull-up
b. Pin 9
: Reset
c. Pin 10 – 17
: P3.0 – P3.7, port I/O 8 bit dua arah, selain itu port 3
juga memiliki alternative fungsi sebagai : §
RXD (Pin 10) port komunikasi input serial
§
TXD (Pin 11) port komunikasi output serial
§
INT 0 ( Pin 12) saluran interupsi external 0
25
§
INT 1 (Pin 13) saluran interupsi external 1
§
T0 (Pin 14) input timer 0
§
T1 (Pin 15) input timer 1
§
WR (Pin 16) berfungasi sebagai sinyal kendali tulis, saat prosesor akan menulis data ke memori I/O luar
§
RD (Pin 17) berfungasi sebagai sinyal kendali baca, saat prosesor akan membaca data dari ke memori I/O luar
d. Pin 18
: X2, input untuk rangkaian osilator internal, koneksi QuartzCrystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan eksternal osilator
e. Pin 19
: X1, input untuk rangkaian osilator internal. Sumber osilator eksternal atau Quartz Crystal dapat digunakan
f. Pin 20
: GND, input catu daya 0 Volt DC
g. Pin 29
: PSEN (Program Store Enable), Sinyal pengontrol yang berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal
h. Pin 30
: ALE (Address Latch Enable), berfungsi menahan sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan ke memori eksternal
i. Pin 31
: EA, pin untuk pilihan program menggunakan program internal atau eksternal. Bila “0”, maka digunakan program eksternal
j. Pin 32-39
: P0.0 – P0.7, port I/O 8 bit dua arah dan dapat berfungsi sebagai
data
bus
alamat
bila
mikrokontroller
menggunakan memori luar ( eksternal ) k. Pin 40
2.9.4
: Vcc, input catu daya +5 Volt DC
Mode Pemrograman AT89C51 Mode pemrograman pada AT89C51, dimana masing-masing kombinasi
P2.6, P2.7, P3.6 dan P3.7 menentukan masing-masing mode, yaitu: a.
Write
26
Berarti menulis kode yang diinputkan ke P0 ke memori lokasi yang diinputkan pada P1+ P2
b.
Read Berarti membaca kode dari P0 dilokasi memori yang diinputkan pada P1 + P2
c.
Lock bit 1, Lock bit 2 dan Lock bit 3 Berarti memprogram masing-masing lock bit. Fungsi lock bit adalah membuat
program tidak dapat dibaca
d. Erase Menghapus isi flash memori secara keseluruhan. Flash hanya dapat diisi kembali setelah dihapus dan cara penghapusannya secara keseluruhan tidak dapat secara individu per lokasi memori e. Read Signature Membaca identifikasi dari IC, masing-masing IC memiliki ID yang berbeda tergantung jenis, proses pabrikasi dan tegangan pemrograman.
