DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT Petunjuk Penggunaan
Trademarks & Copyright MCS-51 is a registered trademarks of Intel Corporation. AVR is a registered trademark of Atmel Corporation. ASM51 is copyright by MetaLink Corporation. BASCOM-8051 is copyright by MCS Electronics. Microcontroller ISP Software is a copyright by Atmel Corp. CodeVisionAVR is copyright by Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
Daftar Isi 1.
PENDAHULUAN.................................................................................................... 1.1 Spesifikasi Teknis ......................................................................................... 1.2 Tipe Mikrokontroler yang Didukung............................................................ 1.3 Isi CD ............................................................................................................
1 1 1 1
2.
PERANGKAT KERAS .......................................................................................... 2.1 Tata Letak Komponen................................................................................... 2.2 Sumber Tegangan dan Reset......................................................................... 2.3 Konfigurasi Header ....................................................................................... 2.4 Konfigurasi Jumper....................................................................................... 2.4.1 MCS-51 ........................................................................................ 2.4.1.1 40 pin MCS-51® dengan Internal Program Memory....... 2.4.1.2 40 pin MCS-51® dengan External Program Memory...... 2.4.1.3 20 pin MCS-51® .............................................................. 2.4.2 AVR.............................................................................................. 2.4.2.1 40 pin AVR® Digital dan Analog dengan External Oscillator ......................................................................... 2.4.2.2 40 pin AVR® Digital dengan Internal RC Oscillator ...... 2.4.2.3 20 pin AVR® dengan External Oscillator........................ 2.4.2.4 20 pin AVR® dengan Internal RC Oscillator / External Clock................................................................................ 2.4.2.5 20 pin AVR® dengan Internal Reset................................ 2.4.2.6 20 pin AVR® dengan External Reset............................... 2.5 Konfigurasi Tegangan Referensi untuk ADC ............................................... 2.6 Konfigurasi Port Serial.................................................................................. 2.7 Konfigurasi Resistor Pull-up dan Osilator ....................................................
2 2 3 3 7 7 7 8 8 9
10 10 11 11 11 12
DUKUNGAN TEKNIS ...........................................................................................
13
LAMPIRAN A. Skema Rangkaian Mikrokontroler................................................................. B. Skema Rangkaian Pendukung Mikrokontroler.............................................. C. Skema Rangkaian LED, Tactile Switch, dan LCD .......................................
14 15 16
3.
9 9 9
1.
PENDAHULUAN DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT merupakan sebuah development tools untuk mikrokontroler AVR dan MCS-51 berukuran 40-pin dan 20-pin DIP. Di dalam board ini terdapat LED, Tactile Switch, LCD, dan papan proyek, sehingga akan mempermudah Pengguna di dalam melakukan eksperimen tentang jalur I/O, sistem Interrupt, Analog to Digital Converter, komunikasi serial, dll. Development tools ini cocok sekali digunakan untuk para pemula yang akan belajar mikrokontroler AVR dan MCS-51.
1.1
Spesifikasi Teknis Spesifikasi teknis dari DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT antara lain : - Membutuhkan sumber tegangan 9 – 12 volt DC. - Tersedia LCD karakter 8 x 2 (kompatibel HD44780). - 8 LED SMD berkonfigurasi active low (menyala bila diberi logika 0) yang dapat digunakan sebagai output. - 8 Tactile Switch berkonfigurasi active low (berlogika 0 jika ditekan) yang dapat digunakan sebagai input. - Jalur I/O hingga 35 pin. - External Brown-out detector sebagai reset AVR dan MCS-51. - ISP programming header untuk AVR dan MCS-51 (untuk tipe mikrokontroler MCS-51 dengan fitur ISP). - 2 pasang jalur komunikasi TTL to RS232 Level Converter yang dapat digunakan untuk komunikasi secara UART dengan komputer atau modul lain. - Konfigurasi jumper untuk pemilihan tegangan referensi ADC (untuk mikrokontroler AVR dengan internal ADC).
1.2
Tipe Mikrokontroler yang Didukung Mikrokontroler yang didukung oleh board ini antara lain: - AT89C1051 - AT89S52 - AT89C2051 - AT89S53 - AT89C4051 - AT89S8252 - AT89C51 - AT90S1200 - AT89C52 - AT90S2313 - AT89C55 - AT90S8515 - AT89S51 - AT90S8535
1.3
-
ATtiny2313 ATmega8515 ATmega8535 ATmega16 ATmega162
Isi CD Dalam CD terdapat beberapa file/program yang dapat dimanfaatkan dalam pemrograman: - ASM51© sebagai assembler untuk mengubah file bahasa Assembly menjadi file HEX. - BASCOM-8051© sebagai editor/compiler untuk menulis program berbahasa BASIC untuk MCS-51® dan mengubahnya menjadi menjadi file HEX/BIN. - Microcontroller ISP Software© (dengan bantuan AT89S In System Programmer) sebagai programmer untuk memprogram mikrokontroler MCS51® yang memiliki fitur In System Programming (misalnya tipe AT89Sxx). - CodeVisionAVR© sebagai editor/compiler/programmer untuk menulis program berbahasa C untuk AVR®, mengubahnya menjadi file HEX/BIN, dan memprogram mikrokontroler AVR® (dengan bantuan AVR In System Programmer).
1
2.
KONFIGURASI HARDWARE
2.1
Tata Letak
2
2.2
Sumber Tegangan dan Reset DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT membutuhkan sumber tegangan 9 – 12 VDC. Sumber tegangan ini harus dihubungkan ke Jack DC J13 dengan konfigurasi polaritas konektor sebagai berikut:
Setelah sumber tegangan terhubung dengan tepat dan semua jumper sudah diatur dengan benar, tekan saklar on-off SW1 (terletak di belakang jack DC) untuk menyalakan DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT. Perhatian! Kesalahan polaritas tegangan atau kesalahan pengaturan jumper dapat mengakibatkan kerusakan pada sebagaian atau keseluruhan komponen yang ada pada DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT ataupun rangkaian yang terhubung ke DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT. Jika mikrokontroler dikonfigurasi untuk menggunakan External Reset, maka penekanan SW2 RST dapat digunakan untuk melakukan hadware reset pada mikrokontroler. 2.3
Konfigurasi Header Pemrograman tipe mikrokontroler dengan fitur ISP Programming dapat dilakukan dengan menggunakan ISP Programmer Cable yang terhubung dengan header J16 (untuk MCS-51) dan J17 (untuk AVR). Alokasi Pin J16
Alokasi Pin J17
1 2
1 2
SCK MISO RST NC MOSI
GND VCC NC NC GND
ISP Header MCS-51
MOSI LED RST SCK MISO
VCC GND GND GND GND
ISP Header AVR
Jalur I/O yang dimiliki oleh board ini berjumlah hingga 35 pin, dan semuanya terhubung pada header J7, J8, J9, dan J10. J11 berfungsi sebagai port AUX. Port AUX ini sifatnya opsional, karena hanya dapat digunakan oleh mikrokontroler yang memiliki fitur seperti akses memori eksternal atau ADC. Alokasi Pin J7
Alokasi Pin J9
1 2
1 2 VCC P0.1/PA.1 P0.3/PA.3 P0.5/PA.5 P0.7/PA.7
GND P0.0/PA.0 P0.2/PA.2 P0.4/PA.4 P0.6/PA.6
Port 0 / Port A
GND P1.0/PB.0 P1.2/PB.2 P1.4/PB.4 P1.6/PB.6
VCC P1.1/PB.1 P1.3/PB.3 P1.5/PB.5 P1.7/PB.7
Port 1 / Port B
3
Alokasi Pin J10
Alokasi Pin J8 1 2
1 2
GND P2.0/PC.0 P2.2/PC.2 P2.4/PC.4 P2.6/PC.6
VCC P2.1/PC.1 P2.3/PC.3 P2.5/PC.5 P2.7/PC.7
GND P3.0/PD.0 P3.2/PD.2 P3.4/PD.4 P3.6/PD.6
Port 2 / Port C
VCC P3.1/PD.1 P3.3/PD.3 P3.5/PD.5 P3.7/PD.7
Port 3 / Port D Alokasi Pin J11 1 2 VCC AUX2 Aref AVCC
GND AUX1 AUX3 AGND
Port AUX
Selain terhubung pada header J7 s/d J11, I/O tersebut juga dihubungkan dengan konektor J15 dan J18. Konektor – konektor ini terletak di sebelah kanan dan atas papan proyek yang dilekatkan pada DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT. Alokasi J15
Alokasi J18
1
20
1
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
P0.0 / PA.0 P0.1 / PA.1 P0.2 / PA.2 P0.3 / PA.3 P0.4 / PA.4 P0.5 / PA.5 P0.6 / PA.6 P0.7 / PA.7 P1.0 / PB.0 P1.1 / PB.1 P1.2 / PB.2 P1.3 / PB.3 P1.4 / PB.4 P1.5 / PB.5 P1.6 / PB.6 P1.7 / PB.7 P2.0 / PC.0 P2.1 / PC.1 P2.2 / PC.2 P2.3 / PC.3
20
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
P2.4 / PC.4 P2.5 / PC.5 P2.6 / PC.6 P2.7 / PC.7 P3.0 / PD.0 P3.1 / PD.1 P3.2 / PD.2 P3.3 / PD.3 P3.4 / PD.4 P3.5 / PD.5 P3.6 / PD.6 P3.7 / PD.7 AUX1 AUX2 AUX3 Aref* AVCC* AGND* VCC* GND*
* = jalur output
Jalur output yang diberi tanda * pada J18 dapat digunakan untuk memberi tegangan pada rangkaian lain. 4
Pada port AUX terdapat pin AVCC dan Aref. Kedua pin ini biasanya digunakan oleh mikrokontroler yang di dalamnya telah terintegrasi dengan rangkaian ADC. AVCC berfungsi sebagai sumber tegangan untuk ADC dan dapat juga digunakan sebagai tegangan referensi (jika jumper J12 berada pada posisi 1-2). Aref dapat digunakan sebagai tegangan referensi (jika jumper J12 berada pada posisi 2-3). Tegangan Aref dapat diatur dengan memutar VR1 VR AREF searah atau berlawanan arah jarum jam sampai didapat tegangan yang diinginkan. Pada port AUX juga terdapat pin AUX1 s/d AUX3. Ketiga pin tersebut memiliki fungsi yang berbeda – beda sesuai dengan tipe mikrokontroler yang digunakan.
AUX1 AUX2 AUX3
MCS-51 EA ALE PSEN
AVR ICP / PE.0* ALE / PE.1* OC1B / PE.2*
* Untuk AT90S8515 PE.0 – PE.2 tidak ada.
Konektor untuk rangkaian LED dan Tactile Switch terdapat pada header J22 dan J23. Selain itu, rangkaian LED dan Tactile Switch juga terhubung pada konektor J26 yang terletak di sebelah bawah papan proyek yang dilekatkan pada DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT. Alokasi Pin J22
Alokasi J26
1 2 GND* LED 0 LED 2 LED 4 LED 6
VCC* LED 1 LED 3 LED 5 LED 7
1
Header LED * = jalur input
Alokasi Pin J23 1 2 GND* SW 0 SW 2 SW 4 SW 6
VCC* SW 1 SW 3 SW 5 SW 7
Header Tactile Switch
20
* = jalur input
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
VIN PGND LED0 LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 LED7 VCC* GND* SW0 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7
* = jalur input
Jalur input VCC dan GND pada J22, J23, dan J26 digunakan untuk memberi tegangan pada rangkaian LED dan Tactile Switch. Sumber tegangan untuk dihubungkan ke 5
VCC dan GND ini dapat diambilkan dari konektor yang lain, misalnya J7, J8, J15, J18, dll. Pada DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT telah disediakan konektor untuk LCD pada header J24. Ukuran LCD yang terpasang pada board ini adalah 8x2, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk mengganti ukuran tersebut dengan yang lain. Keterangan pin header J24 - LCDD0 .. LCDD7 : D0 .. D7 - VE : Contrast - LCDRS : RS - LCDR/W : R/W - LCDE : E - LCDVAN : Anoda (Backlight) - LCDVCC : +5V - LCDVSS : GND
Alokasi Pin J24 1 2 LCDVSS VE LCDR/W LCDD0 LCDD2 LCDD4 LCDD6 LCDVAN
LCDVCC LCDRS LCDE LCDD1 LCDD3 LCDD5 LCDD7 LCDVSS
LCD Connector
Untuk menghubungkan LCD dengan port I/O dari mikrokontroler AVR atau MCS51 dapat menggunakan header dengan label J25. Alokasi Pin J25 1 2 LCDVCC LCDD1 LCDD3 LCDD5 LCDD7 LCDR/W
LCDVSS LCDD0 LCDD2 LCDD4 LCDD6 LCDRS LCDE
PORT LCD
Kontras LCD dapat diatur dengan memutar VR2 LCD CONTRAST searah atau berlawanan arah jarum jam sampai didapat tampilan yang paling jelas.
6
Pada gambar berikut terdapat contoh hubungan antar header yang sesuai dengan tabel hubungan.
Pin/Header Port Pin/Header J7 (Port 0 / A) * J22 (LED) * J9 (Port 1 / B) * J23 (Tactile Switch) * J8 pin 1 (GND) J25 pin 1 (LCDVSS) J8 pin 2 (VCC) J25 pin 2 (LCDVCC) J8 pin 3 (P2.0/PC.0) J25 pin 3 (LCDD0) J8 pin 4 (P2.1/PC.1) J25 pin 4 (LCDD1) J8 pin 5 (P2.2/PC.2) J25 pin 5 (LCDD2) J8 pin 6 (P2.3/PC.3) J25 pin 6 (LCDD3) J8 pin 7 (P2.4/PC.4) J25 pin 7 (LCDD4) J8 pin 8 (P2.5/PC.5) J25 pin 8 (LCDD5) J8 pin 9 (P2.6/PC.6) J25 pin 9 (LCDD6) J8 pin 10 (P2.7/PC.7) J25 pin 10 (LCDD7) J10 pin 3 (P3.0/PD.0) J25 pin 11 (LCDRS) J10 pin 4 (P3.1/PD.1) J25 pin 12 (LCDR/W) J10 pin 5 (P3.2/PD.2) J25 pin 13 (LCDE) * = Urutan pin yang dihubungkan adalah bersesuaian (pin 1 terhubung ke pin1, pin 2 terhubung ke pin 2, dst)
2.4
Konfigurasi Jumper DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT mendukung mikrokontroler dari keluarga MCS-51 dan AVR. Konfigurasi jumper yang digunakan untuk melakukan pemilihan mikrokontroler adalah: J1, J2, J3, J4, J5, J6, J12, J14, dan J19.
2.4.1
MCS-51 Mikrokontroler MCS-51 yang didukung oleh board ini memiliki 2 ukuran, yaitu 40 dan 20 pin yang masing-masing menggunakan soket U1 SOKET1 AVR DIGITAL dan U2 SOKET3 AVR DIGITAL 20PIN. Untuk mikrokontroler dengan 40 pin memiliki 2 konfigurasi fungsi, yaitu 40 pin dengan internal program memory dan 40 pin dengan eksternal program memory. Sedangkan untuk mikrokontroler dengan 20 pin hanya memiliki 1 konfigurasi.
2.4.1.1 40 pin MCS-51 dengan Internal Program Memory Fungsi: Konfigurasi ini digunakan untuk menjalankan program yang disimpan di dalam memori internal mikrokontroler. 7
Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19. Gambar posisi jumper:
J19 J14 J1
1
1
2
2
3
3
J2 J3 J4 J5
Keterangan: - Konfigurasi jumper J14 hanya efektif apabila mikrokontroler yang digunakan memiliki tipe AT89Sxx dan AT89Sxxxx. - Soket yang digunakan adalah U1 SOKET1 AVR DIGITAL. 2.4.1.2 40 pin MCS-51 dengan External Program Memory Fungsi: Konfigurasi ini digunakan untuk menjalankan program yang disimpan pada memori eksternal. Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19. Gambar posisi jumper:
J2 J3 J4 J5
1
1
2
2
3
3
J19 J14 J1
Keterangan: - Pin AUX1 pada port AUX harus dihubungkan dengan Ground. - Konfigurasi jumper J14 hanya efektif apabila mikrokontroler yang digunakan memiliki tipe AT89Sxx dan AT89Sxxxx. - Soket yang digunakan adalah U1 SOKET1 AVR DIGITAL. 2.4.1.3 20 pin MCS-51 Fungsi: Konfigurasi ini berfungsi apabila ingin menggunakan mikrokontroler 20 pin dengan tipe AT89Cxxxx. Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J6, dan J19. Gambar posisi jumper: 2
2 1
3
J19 J6 J1
1
3
J2 J3 J4 J5
Keterangan: - Soket yang digunakan adalah U2 SOKET3 AVR DIGITAL 20PIN.
8
2.4.2
AVR AVR digital (tanpa internal ADC) 40 pin menggunakan soket dengan label U1 SOKET1 AVR DIGITAL dan 20 pin menggunakan soket dengan label U2 SOKET3 AVR DIGITAL 20PIN. AVR analog (dengan internal ADC) menggunakan soket dengan label U3 SOKET2 AVR ANALOG. Konfigurasi Internal RC Oscillator hanya dapat digunakan oleh mikrokontroler yang memiliki fitur Internal RC Oscillator.
2.4.2.1 40 pin AVR Digital dan Analog dengan External Oscillator Fungsi: Konfigurasi ini digunakan apabila osilator mikrokontroler AVR diambilkan dari osilator eksternal yang terpasang ke soket X2 (AVR digital) atau X1 (AVR analog). Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19. Gambar posisi jumper:
J19 J14 J1
1
1
2
2
3
3
J2 J3 J4 J5
Keterangan: - Konfigurasi jumper J2, J3, J4, dan J5 hanya digunakan untuk AVR digital saja. 2.4.2.2 40 pin AVR Digital dengan Internal RC Oscillator Fungsi: Konfigurasi ini berfungsi untuk memilih Internal RC Oscillator. Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19. Gambar posisi jumper:
2
2 1
3
J19 J14 J1
1
3
J2 J3 J4 J5
Keterangan: - Untuk AVR analog 40 pin J2, J3, J4, dan J5 tidak perlu dikonfigurasi. 2.4.2.3 20 pin AVR Digital dengan External Oscillator Fungsi: Konfigurasi ini untuk menggunakan osilator eksternal yang terpasang ke soket X2. Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19.
9
Gambar posisi jumper:
J19 J14 J1
1
1
2
2
3
3
J2 J3 J4 J5
2.4.2.4 20 pin AVR Digital dengan Internal RC Oscillator / External Clock Fungsi: Konfigurasi ini dapat digunakan untuk memilih pengambilan osilator dari internal RC atau dari sumber osilator eksternal lain (external clock). Jumper yang digunakan: J1, J2, J3, J4, J5, J14, dan J19. Gambar posisi jumper:
J19 J14 J1
1
1
2
2
3
3
J2 J3 J4 J5
Keterangan: - Konfigurasi ini hanya berlaku untuk tipe mikrokontroler ATtiny2313. - External Clock dihubungkan dengan pin XTAL1 mikrokontroler AVR melalui header dengan label J7 pada pin 3 (P0.0/PA.0).
Hubungkan external clock di sini
2.4.2.5 20 pin AVR Digital dengan Internal Reset Fungsi: Konfigurasi ini berfungsi untuk memanfaatkan internal reset. Jumper yang digunakan: J6. Gambar posisi jumper:
1
2
3
J6
Keterangan: - Konfigurasi internal reset hanya dapat digunakan untuk ATtiny2313. - Jalur I/O untuk PA2 pada ATtiny2313 terhubung pada header J7 pin P02PA2. 10
2.4.2.6 20 pin AVR Digital dengan External Reset Fungsi: Konfigurasi ini akan mengambil reset dari rangkaian eksternal. Jumper yang digunakan: J6. Gambar posisi jumper:
1
2
3
J6
Konfigurasi Tegangan Referensi untuk ADC Jumper J12 digunakan untuk memilih pengambilan tegangan referensi (Aref) ADC pada AVR analog, yaitu: AVCC (+5 VDC), External Aref, dan Internal Aref.
A
3
J12 2
2
3
J12
1
1
2
3
J12
1
2.5
B
C
A. Tegangan referensi diambil dari AVCC (+5 VDC). B. Tegangan referensi diambil dari External Aref. C. Tegangan referensi diambil dari Internal Aref. 2.6
Konfigurasi Port Serial Pada DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT telah disediakan sebuah port serial dengan label J21 yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan komputer lewat UART RS-232. Selain menggunakan konektor J21 terdapat pula header dengan label J20, header ini merupakan port serial tambahan apabila ingin membuat sebuah program emulator untuk serial UART RS-232.
J21 DB-9 Female
J20 Header 2 pin
11
Skema TTL to RS232 Level Converter yang digunakan pada board ini dapat dilihat pada gambar berikut:
Keterangan: - TXa dan Rxa masing-masing terhubung ke pin P3.1 dan P3.0 untuk MCS-51 atau PD.0 dan PD.1 untuk AVR. - TXb dan RXb masing-masing terhubung ke pin P1.3 dan P1.2 untuk MCS-51 atau PB3 dan PB2 untuk AVR. Kabel serial yang digunakan pada board ini memiliki tipe Straight, untuk lebih jelasnya tentang hubungan antara kabel serial yang terdapat pada PC dengan Board adalah sebagai berikut:
DB 9 (PC) RX (2) TX (3) GND (5)
DB9 (ke PC)
2.7
DB 9 (DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT) RX(2) TX(3) GND (5)
DB9 (ke board DT-COMBO AVR-51 STARTER KIT)
Konfigurasi Resistor Pull-up dan Osilator Di dalam board DT-COMBO, terdapat soket (dengan label R1) untuk memasukkan sebuah Resistor Array 9 pin berisi 8 resistor sebagai pull-up. Soket ini terhubung dengan P0.0 – P0.7 untuk mikrokontroler MCS-51 dan PA.0 – PA.7 untuk mikrokontroler AVR. Soket ini terletak di sebelah kanan soket AVR Digital 40 pin.
12
Soket resistor pull-up
Resistor pull-up biasanya digunakan jika Port 0 MCS-51® ingin digunakan sebagai jalur I/O. Pin kristal terhubung dengan mikrokontroler melalui soket X1 dan X2 dengan konfigurasi sebagai berikut: Xtal1
Xtal2
3.
DUKUNGAN TEKNIS Untuk dukungan teknis atau jika Anda menemukan masalah lain, silakan hubungi:
[email protected], dengan menyertakan tipe mikrokontroler yang digunakan dan deskripsi lengkap tentang masalah yang dihadapi.
13
Lampiran A : Skema Rangkaian Mikrokontroler
14
Lampiran B : Skema Rangkaian Pendukung Mikrokontroler
15
Lampiran C : Skema Rangkaian LED, Tactile Switch, dan LCD
16
