KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya DEDDI S SAMOSIR 042408032

DEPARTEMEN FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009

2

PERSETUJUAN

JuduI

:

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: : : : : :

KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR DEDDI S SAMOSIR 042408032 D3 FISIKA INSTRUMENTASI FISIKA MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2007

Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU

Pembimbing

Ketua

(DR.Marhaposan Situmorang)

(Drs. AditiA warman,MSi .)

NIP : 130 810 771

NIP : 131 273 461


3

PERNYATAAN

KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan rinkasan yang masing-masing

disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2007

DEDDI. S. SAMOSIR 042408032


4

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Drs.Aditia Warman,MSi selaku pembimbing pada penyelesaian laporan tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan laporan ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada ketua jurusan Fisika Instrumentasi bapak DR.Marhaposan Situmorang dan dosen-dosen pengajar pada jurusan Fisika Instrumentasi,dan kawan-kawan stambuk “04” atas segala bantuan dan motivasinya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik. Dan juga saya tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada kedua orang tua penulis yang begitu banyak memberikan materil maupun spirituil pada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Bermain mobil-mobilan yang dikendalikan lewat sinyal radio merupakan permainan yang menarik. Mobil mainan yang banyak digemari anak-anak, dengan ditambah rangkaian sederhana ini akan menjadi mobil mainan idaman. Rangkaian ini mengggunakan IC digital keluarga CMOS yang memerlukan arus listrik sangat kecil, sehingga tidak akan membebani kinerja mobil mainan asli Mobil mainan remot control ini juga sudah banyak dipasarkan dengan harga yang cukup murah. Mobil mainan remot control terdiri dari dua bagian yaitu remot control yang merupakan rangkaian pemancar gelombang radio FM (TX) Dan mobil mainan yang didalamnya terdapat rangkaian penerima gelombang radio FM (RX) tersebut.

Dengan memanfaatkan rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM yang ada pada mobil mainan remot kontrol kita dapat Memodifikasi komunikasi mobil mainan remote control tersebut menjadi sutu komunikasi digital yang dapat digunakan untuk kepentingan lain.


2 Rancangan modifikasi Komunikasi digital ini yaitu dengan menambahkan rangakain keyped dan rangkaian mikrokontroler pada Pemancar radio kemudian menambahkan rangakain mikrokontrel dan display seven segmen pada penerima. Sehingga apa yang kita tekan pada keyped akan ditampilkan pada display seven segmen.

Berdasarkan pemikiran-pemikiran diatas, maka penulis tertarik untuk merancang Modifikasi komunikasi mobil mainan remote control menjadi sutu komunikasi digital dan mengangkatnya sebagai sebagai tugas akhir.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat perancangan tersebut kedalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “Komunikasi digital menggunakan gelombang radio FM berbasis mikrokontroler AT89S51”.

Alat ini memakai rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM yang diambil dari mobil mainan remote control yang digunakan sebagai sarana pegiriman data digital. Dalam sistem ini, sinyal radio tidak terus menerus dipancarkan tapi hanya dibangkitkan saat penekanan salah satu tombol keypad, itupun hanya merupakan frekuensi radio yang terputus-putus, sehingga merupakan pengiriman pulsa-pulsa frekuensi gelombang radio. Penerima (RX) akan menerima sinyal dari pemancar (TX) dengan frekuensi 27 MHz.

Pada

rangkaian

pemancar

gelombang

radio

ditambahkan

rangkaian

mikrokontrioler AT89S51 dan Keypad begitu juga dengan rangkaian penerima


3 gelombang radio ditambahkan rangkaian mikrokontroler AT89S51 dan seven segmen sebagai tampilan data digital yang dihubungkan secara pararel. Jadi setiap penekanan salah satu tombol keypad akan ditampilkan pada seven segmen.

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengenali nilai-nilai yang dikirimkan oleh keypad untuk dipancarkan oleh pemancar gelombang radio FM. 2. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengenali nilai-nilai yang diterima dari penerima gelombang radio FM untuk ditampilkan pada display seven segmen. 3. Membuat Modifikasi rangkaian komunikasi analog menjadi komunikasi digital. 4. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkulihaan terhadap realita.

1.4 Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas, penulis membuat Modifikasi rangkaian komunikasi analog menjadi komunikasi digital berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan batasan-batasan sebagai berikut: 1. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51. 2. Data yang dikirim digunakan keypad.


4 3. Pengiriman data dihunakan pemancar dan penerima gelombang radio dari mobil mainan remote control 4. Display data yang diterima digunakan 1 digit seven segmen

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja modifikasi rangkaian komunikasi analog menjadi komunikasi digital berbasis mikrokontroler AT89S51, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:

BAB 1.

PENDAHULUAN Dalam bab ini

berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,

tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2.

LANDASAN TEORI Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian. Teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan software), bahasa program yang digunakan. serta karekteristik dari komponen-komponen pendukung.


5 BAB 3.

PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51.

BAB 4.

ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.

BAB 5.

KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.


6

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 PERANGKAT KERAS 2.1.1Arsitektur Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroller sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan microkomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan microprocessor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggi serta dalam bidang pendidikan.

Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), Microcontroller hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada


7 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, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan Pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register-register yang digunakan pada Microcontroller yang bersangkutan.

Microcontroller AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis Microcontroller ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.

Pada prinsipnya program pada Microcontroller dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan.

Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh microcontroller AT89S51 adalah sebagai berikut :  Sebuah Central Processing Unit 8 bit  Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu  RAM internal 128 byte  Flash memori 4 Kbyte


8  Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal)  Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur I/o  Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART  Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika  Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi 12 MHz.

2.1.2 Kontruksi AT89S51

Mikrokontrol AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 24 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler.

Memori merupakan bagian

yang sangat penting pada mikrokontroler.

Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan progam ini dinamakan sebagai memori progam.


9 Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku dan diproduksi secara masal, progam diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC.

Untuk keperluan tertentu mikrokontroler

mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Progamble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.

Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89S51 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer. Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup. Sarana Input/Ouput yang disediakan cukup banyak dan bervariasa. AT89S51 mempunyai 32 jalur Input/Ouput. Jalur Input/Ouput paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).

AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmiter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD


10 dan TXD) diletakan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1 di kaki nomor 2 dan 3, seningga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel kalau T0 dan T1 dipakai.

AT89S51

mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya

adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output parelel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port1 dan 2, UART, Timer 0,Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Functoin Regeister (SFR).

2.1.3 SFR (Register Fungsi Khusus ) Pada Keluarga 51

Sekumpulan SFR atau Special Function Register yang terdapat pada Mikrokontroler Atmel Keluarga 51 ditunjukan pada gambar I.01, pada bagian sisi kiri dan kanan dituliskan alamat-alamatnya dalam format heksadesimal.

Tidak semua alamat pada SFR digunakan, alamat-alamat yang tidak digunakan diimplementasikan pada chip. Jika dilakukan usaha pembacaan pada alamat-alamat yang tidak terpakai tersebut akan menghasilkan data acak dan penulisannya tidak menimbulkan efek sama sekali. Pengguna perangkat lunak sebaiknya jangan menuliskan


11 ‘1’ pada lokasi-lokasi ‘tak bertuan’ tersebut, karena dapat digunakan untuk mikrokontroler generasi selanjutnya. Dengan demikian, nilai-nilai reset atau non-aktif dari bit-bit baru ini akan selalu ‘O’ dan nilai aktifnya adalah ‘1’. Berikut akan dijelaskan secara singkat SFR-SFR beserta fungsinya:

F8 F0 E8 E0 D8 D0 C8 C0 B8 B0 A8 A0 98 90 88 80

B ACC PSW (T2CON) (T2MOD) (RCAP2L) (RCAP2H) (TL2) IP P3 IE P2 SCON P1 TCON PO

(TH2)

SBUF TMOD SP

TLO DPL

TL1 DPH

THO

TH1 PCON

FF F7 EF E7 DF D7 CF C7 BF B7 AF A7 9F 97 8F 87

Gambar 2.1. Peta Register Fungsi Khusus – SFR (Special Function Register)

1.Akumulator ACC atau akumulator yang menempati lokasi E 0h digunakan sebagai register untuk penyimpanan data sementara, dalam program, instruksi mengacunya sebagai register A (bukan ACC).


12 2.Register B Register B (lokasi D 0h) digunakan selama operasi perkalian dan pembagian, untuk instruksi lain dapat diperlakukan sebagai register scratch pad (“papan coret-coret”) lainnya.

3Program Status Word (PSW) Register PSW (lokasi D 0h) mengandung informasi status program.

4.Stack Pointer Register SP atau Stack Pointer (lokasi 8 1h) merupakan register dengan panjang 8-bit, digunakan dalam proses simpan menggunakan instruksi PUSH dan CALL. Walau Stack bisa menempati lokasi dimana saja dalam RAM, register SP akan selalu diinisialisasi ke 07h setelah adanya reset, hal ini menyebabkan stack berawal di lokasi 08h.

5.Data Pointer Register Data Pointer atau DPTR mengandung DPTR untuk byte tinggi (DPH) dan byte rendah (DPL) yang masing-masing berada dilokasi 83h dan 82h, bersama-sama membentuk register yang mampu menyimpan alamat 16-bit. Dapat dimanipulasi sebagai register 16-bit atau ditulis dari/ke port, untuk masing-masing Port 0,Port 1, Port2 dan Port 3.


13 6.Serial Data Buffer SBUF atau Serial Data Buffer (lokasi 99h) sebenarnya terdiri dari dua register yang terpisah, yaitu register penyangga pengirim (transmit buffer) dan penyangga penerima (receive buffer). Pada saat data disalin ke SBUF, maka data sesungguhnya dikirim ke penyangga pengirim dan sekaligus mengawali transmisi data serial. Sedangkan pada saat data disalin dari SBUF, maka sebenarnya data tersebut berasal dari penyangga penerima.

7.Time Register Pasangan register (TH0, TL0) dilokasi 8Ch dan 8Ah,(TH1, TL1) dilokasi 8Dh dan 8Bh serta (TH2, TL2) dilokasi CDh dan CCH merupakan register-register pencacah 16-bit untuk masing-masing Timer 0, Timern 1 dan Timer 2.

8.Capture Register Pasangan register (RCAP2H, RCAP21) yang menempati lokasi CBh dan CAh merupakan register capture untuk mode Timer 2 capture. Pada mode ini, sebagai tanggapan terjadinya suatu transisi sinyal di kaki (pin) T2EX (pada AT89C52/55), TH2 dan TL2 disalin masing-masing ke RCAP2H dan RCAP2L. Timer 2 juga memiliki mode isi-ulang-otomatis 16-bit dan RCAP2H serta RCAP2L digunakan untuk menyimpan nilai isi-ulang tersebut.

9.Control Register Register-register IP, IE, TMOD, TCON, T2CON, T2MOD, SCON dan PCON berisi bitbit control dan status untuk system interupsi, pencacah/pewaktu dan port serial.


14 Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89C51 : 

Kompatible dengan produk MCS-51



Empat K byte In-Sistem Reprogammable Flash Memory



Daya tahan 1000 kali baca/tulis



Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz



Tiga level kunci memori progam



128x8 bit RAM internal



32 jalur I/O



Tiga 16 bit Timer/Counter



Enam sumber interupt



Jalur serial dengan UART

Gambar 2.2 IC Mikrokontroler AT89S51


15 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut. 1.VCC (Pin 40) Suplai tegangan

2.GND (Pin 20) Ground

3.Port 0 (Pin 39-Pin 32) Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.

4.Port 2 (Pin 21 – pin 28) Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.

5.Port 3 (Pin 10 – pin 17) Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :


16 Tabel 2.1. Pin-Pin Port 3 Nama pin

Fungsi

P3.0 (pin 10)

RXD (Port input serial)

P3.1 (pin 11)

TXD (Port output serial)

P3.2 (pin 12)

INTO (interrupt 0 eksternal)

P3.3 (pin 13)

INT1 (interrupt 1 eksternal)

P3.4 (pin 14)

T0 (input eksternal timer 0)

P3.5 (pin 15)

T1 (input eksternal timer 1)

P3.6 (pin 16)

WR (menulis untuk eksternal data memori)

P3.7 (pin 17)

RD (untuk membaca eksternal data memori)

6.RST (pin 9) Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. 7.ALE/PROG (pin 30) Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG) selama memprogam Flash. 8.PSEN (pin 29) Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal. 9.EA (pin 31) Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi


17 high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt. 10.XTAL1 (pin 19) Input untuk clock internal. 11.XTAL2 (pin 18) Output dari osilator.

2.2 PERANGKAT LUNAK

2.2.1 Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi. Instruksi –instruksi tersebut antara lain : 1. Instruksi MOV Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung MOV R0,#20h Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai. Contoh pengisian nilai secara tidak langsung


18 MOV 20h,#80h ........... ............ MOV R0,20h Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat. 2. Instruksi DJNZ Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. Contoh , MOV R0,#80h Loop: ........... ............ DJNZ R0,Loop ............ R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh : ............. ACALL TUNDA ............. TUNDA: .................


19

4. Instruksi RET Instruksi

RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin

pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh, ACALL TUNDA ............. TUNDA: ................. RET 5. Instruksi JMP (Jump) Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh, Loop: ................. .............. JMP Loop

6. Instruksi JB

(Jump if bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1). Contoh, Loop: JB P1.0,Loop ................. 7. Instruksi JNB

(Jump if Not bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika Low (0). Contoh, Loop:


20 JNB P1.0,Loop .................

8. Instruksi CJNZ

(Compare Jump If Not Equal)

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu. Contoh, Loop: ................ CJNE R0,#20h,Loop ................ Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya..

9. Instruksi DEC (Decreament) Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh, MOV R0,#20h

R0 = 20h

................ DEC R0

R0 = R0 – 1

.............

10. Instruksi INC (Increament) Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh, MOV R0,#20h

R0 = 20h

................ INC R0

R0 = R0 + 1


21 .............

11. Dan lain sebagainya 12. 2.2.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)

Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE). Tampilannya seperti di bawah ini.

Gambar 3. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble (dicompile). Pada saat di-assemble 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.


22 Software 8051IDE 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 mikrokontroller.

2.2.3 Software Downloader

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya seperti gambar di bawah ini

Gambar 4. ISP- Flash Programmer 3.a Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroller.


23

BAB 3

PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

3.1 Diagram Blok Alat

Gambar 3.1 Diagram blok komunikasi digital menggunakan gelombang radi FM berbasis mikrokontroler AT89S51


24 Dengan memaanfaatkan Rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM yang ada pada mobil mainan remot kontrol maka dapat dibuat Modifikasi komunikasi mobil mainan remote control tersebut menjadi suatu komunikasi digital.

Rancangan modifikasi Komunikasi digital ini yaitu dengan menambahkan rangakain keyped dan rangkaian mikrokontroler pada Pemancar radio kemudian menambahkan rangakain mikrokontrolerl dan display seven segmen pada penerima. Sehingga apa yang kita tekan pada keyped akan ditampilkan pada display seven segmen. Berikut diagram blok perancangan modifikasi komunikasi mainan menjadi komunikasi digital.

3.2 Perancangan Rangkaia Alat

3.2.1

Perancangan Power Supplay (PSA)

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, Tetapi yang digunakan hanya keluaran 5 volt yaitu digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian,. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2.

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 µF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya.


25 LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

TIP32C

LM7805CT

12 Volt

Vreg IN

OUT

100ohm

220V 50Hz 0Deg

5 Volt 330ohm

1N5392GP 2200uF 1N5392GP

1uF 100uF

TS_PQ4_12

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

3.2.2 Perancangan Rangkain µC AT89S51

Ada 2 Rangkaian µC AT89S51 pada perancangan ini yaitu pada rangkaian pemancar (TX) dan rangkaian penerima(RX) yang berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem. Rangkaian mikrokontroler AT89S51 pada pemancar akan menunggu pengiriman data dari keyped. Ketika terjadi penekanan pada salah satu tombol keyped maka data akan diterima oleh mikrokontroler berupa 8 bit bilangan biner dan menerjemahkannnya. Kemudian Rangkaian mikrokontroler ini akan mengirimnya ke rangkaian pemancar gelombang sehinggga data itu akan dipancarkan. Rangkaian mikrokontroler AT89S51


26 pada penerima akan menerima data tersebut melalui rangkaian penerima Gelombang radio dan akan menerjemahkannnya data tersebut hasilnya akan ditampilkan di display seven segmen berupa angka – angka digital. Rangkaian mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan oleh gambar 3.3 berikut :

VCC

5V

AT89S51 1 2 3 4

VCC 5V

5 6 7 8

10uF

P1.0

Vcc

P1.1 P0.0 (AD0) P1.2

P0.1 (AD1)

P1.3 P0.2 (AD2) P1.4 P0.3 (AD3) P1.5 P0.4 (AD4) P1.6 P0.5 (AD5) P1.7 P0.6 (AD6)

9 10 11 12

VCC 5V

13 14 15

2SA733

16

4.7k

17 18

LED1

19

30pF

P0.7 (AD7)

P3.0 (RXD)

EA/VPP

P3.1 (TXD)

ALE/PROG

P3.2 (INT0)

PSEN

P3.3 (INT1) P2.7 (A15) P3.4 (T0) P2.6 (A14) P3.5 (T1) P2.5 (A13) P3.6 (WR) P2.4 (A12) P3.7 (RD) P2.3 (A11)

XTAL 12 MHz 1

RST

2

20

30pF

XTAL2

P2.2 (A10)

XTAL1

P2.1 (A9)

GND

P2.0 (A8)

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler AT89S51

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Kapasitor 10 µF dan resistor K ohm bekerja sebagai “ power on reset” bagi mikrokontroler AT89CS51 dan kristal 12 MHZ bekerja sebagai penentu nilai clock kepada mikrokontroler, sementara kapasitor 30 µF bekerja sebagai resenator terhadap kristal.


27 Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Namun setelah seluruh rangkaian disatukan, LED yang terhubung ke in 17 ini tidak digunakan lagi.

3.2.3 Perancangan Rangkaian Pemancar dan penerima gelombang radio

Rangkaian pemancar dan penerima diambil dari rangkaian yang ada pada mobil maianan remote control. Rangkaian pemancar gelombang radio diambil dari rangkaian yang ada pada remote control dan penerima gelombang radio diambil dari rangkaian yang ada pada mobil maianan tersebut. Jenis mobilannya adalah Mobilan ini memakai gelombang FM dengan frekuensi 27MHz. Dengan memanfaatkan skalar perintah maju/mundur dan kanan kiri maka data dapat dikirim oleh pemancar adan diterima oleh penerima. Sambungan perintah kanan/kiri,dan maju mundur lansung dihubungkan dengan rangkaian µC AT89S51.

3.2.4 Perancangan Display Seven segmen

Sebagai hasil akhir dari alat ini adalah 1 digit display seven segmen dimana setiap angka yang ditekan pada keyped akan ditampilkan pada seven segmen.


28 Seven segmen ini dihubungkan pararel dengan rangkaian mikrokontroler AT89S51. Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana segmen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi logika 1. Data yang diterima oleh seven segmen adalah 8 bit bilangan biner. Berikut tabel Berikut Gambar seven segmen :

Gambar 3.4 Seven segmen

3.2.5

Perancangan rangkaian keypad

Rangkaian Keypad berfungsi sebagai tombol untuk memasukan pin. Kemudian data yang diketikkan pada keypad akan diterima oleh mikrokontroler AT89S51 untuk kemudian diolah dan dipancarkan oleh pemancar gelombang radio (TX). Rangkaian keypad ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad 4 x 4 yang telah ada dijual dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tomboltombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 1 mikrokontroler AT89S51.


29 Tbl 1

Tbl 2

Tbl 3

Tbl A

P1.0 P1.1

P1.2 P1.3

P1.4 P1.5

P1.6 P1.7

Gambar 3.5 Rangkaian keypad

Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad 4 x 4 yang telah ada dijual dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tomboltombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 1 mikrokontroler AT89S51.

3.3 Perancangan Program

Adapun program yang diisikan

ke mikrokontroler AT89S51 pada perancangan

“Komunikasi digital menggunakan gelombang radio FM berbasis mikrokontroler AT89S51”. Adalah sebagai berikut :


30 3.3.1 Program pada pemancar gelombang radio (TX) $MOD51 Org

000

;Reset Vector

Ajmp Start

Tunda5mS: Push

TMOD

Mov

TH0,#0EEH

Mov

TL0,#0FFH

Mov

TMOD,#21H

Setb

TR0

Tunggu5mS: Jbc

TF0,Sudah5mS

Ajmp Tunggu5mS Sudah5mS: Clr

TR0

Pop

TMOD

Ret

Delay_1S: Mov

R4,#200

Tunggu1D: Acall Tunda5ms


31 Djnz

R4,Tunggu1D

Ret Delay_500ms: Mov

R4,#100

Tunggu500mD: Acall Tunda5ms Djnz

R4,Tunggu500mD

Ret DELAY_250MS: Mov

R4,#50

Tunggu250Md: Acall Tunda5ms Djnz

R4,Tunggu250Md

Ret SCAN: Mov

P1,#0FEH

MOV A,P1 CJNE A,#0EEH,SCAN1

;1

MOV P2,#00000001B ACALL

DELAY_500mS

MOV P2,#00000001B RET


32 SCAN1: CJNE A,#0DEH,SCAN2

;2


DELAY_500mS

MOV P2,#00000010B RET SCAN2: CJNE A,#0BEH,SCAN3

;3


DELAY_500mS

MOV P2,#01000000B RET SCAN3: Mov P1,#0FDH MOV A,P1 CJNE A,#0EDH,SCAN4

;4


DELAY_500mS

MOV P2,#01000001B RET SCAN4: CJNE A,#0DDH,SCAN5

;5

MOV P2,#00000001B


33 ACALL

DELAY_500mS

MOV P2,#01000010B RET SCAN5: CJNE A,#0BDH,SCAN6

;6


DELAY_500mS

MOV P2,#10000000B RET SCAN6: Mov

P1,#0FBH

MOV A,P1 CJNE A,#0EBH,SCAN7

;7


DELAY_500mS

MOV P2,#10000001B RET SCAN7: CJNE A,#0DBH,SCAN8

;8


DELAY_500mS

MOV P2,#00000001B RET


34 SCAN8: CJNE A,#0BBH,SCAN9

;9


DELAY_500mS

MOV P2,#00000010B RET

SCAN9: CJNE A,#0D7H,SCAN10

;0


DELAY_500mS

MOV P2,#00000000B RET

SCAN10: CJNE A,#0B7H,SCAN11

;F

RET

SCAN11: CJNE A,#077H,LOOP1

;D


DELAY_500mS

MOV P2,#10000000B


35 RET

LOOP1: MOV P2,#0 AJMP SCAN

START: ACALL

SCAN

AJMP START END

3.3.2 Program pada penerima gelombang radio (RX) $MOD51 ZERO

EQU 0C0H

ONE

EQU 0F9H

TWO

EQU 0A4H

THREE

EQU 0B0H

FOUR

EQU 099H

FIVE

EQU 092H

SIX

EQU 082H

SEVEN

EQU 0F8H

EIGHT

EQU 080H

NINE

EQU 090H


36 Org

000

;Reset Vector

Ajmp Start Tunda5mS: Push

TMOD

Mov

TH0,#0EEH

Mov

TL0,#0FFH

Mov

TMOD,#21H

Setb

TR0

Tunggu5mS: Jbc

TF0,Sudah5mS

Ajmp Tunggu5mS Sudah5mS: Clr

TR0

Pop

TMOD

Ret Delay_1S: Mov

R4,#200

Tunggu1D: Acall Tunda5ms Djnz

R4,Tunggu1D

Ret


37 Delay_500ms: Mov

R4,#110

Tunggu500mD: Acall Tunda5ms Djnz

R4,Tunggu500mD

Ret DELAY_250MS: Mov

R4,#50

Tunggu25Md: Acall Tunda5ms Djnz

R4,Tunggu25Md

Ret start: mov

P0,#0FFH

mov

P1,#0FFH

mov

P2,#0FH

mov

P3,#0

Acall Delay_1S Acall Delay_1S MOV P1,#ZERO Acall Delay_1S


38 MOV P1,#ONE Acall Delay_1S MOV P1,#TWO Acall Delay_1S MOV P1,#THREE Acall Delay_1S MOV P1,#FOUR Acall Delay_1S MOV P1,#FIVE Acall Delay_1S MOV P1,#SIX Acall Delay_1S MOV P1,#SEVEN Acall Delay_1S MOV P1,#EIGHT Acall Delay_1S

MOV P1,#NINE Acall Delay_1S MOV P1,#_A Acall Delay_1S MOV P1,#_B Acall Delay_1S


39 MOV P1,#_C Acall Delay_1S MOV P1,#_D Acall Delay_1S

Sen1: Mov Cjne

A,P2 A,#01H,GO

ACALL

DELAY_500MS

Mov

A,P2

Cjne

A,#00H,Sen2

MOV P1,#ZERO ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

Sen2: Cjne

A,#01H,Sen3

MOV P1,#ONE ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

Sen3: Cjne

A,#02H,Sen4

MOV P1,#TWO ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1


40

Sen4: Cjne

A,#04H,Sen5

MOV P1,#THREE ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

Sen5: Cjne

A,#05H,Sen6

MOV P1,#FOUR ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

Sen6: Cjne

A,#06H,Sen7

MOV P1,#FIVE ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1 Sen7: Cjne

A,#08H,Sen8

MOV P1,#SIX ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1 Sen8: Cjne

A,#09H,Sen9

MOV P1,#SEVEN ACALL

DELAY_500MS

SEN9: AJMP SEN1


41 GO:

Cjne

A,#02H,SEN1

ACALL

DELAY_500MS

Mov

A,P2

Cjne

A,#01H,GO1

MOV P1,#EIGHT ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

GO1: Cjne

A,#02H,GO2

MOV P1,#NINE ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

GO2: Cjne

A,#04H,GO3

MOV P1,#_A ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

GO3: Cjne

A,#05H,GO4

MOV P1,#_B ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1


42 GO4: Cjne

A,#06H,GO5

MOV P1,#_C ACALL

DELAY_500MS

AJMP SEN1

GO5: Cjne

A,#08H,GO6

MOV P1,#_D ACALL

DELAY_500MS

GO6: AJMP SEN END


43

BAB 4

ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT

4.1

Analisa Rangkaian

4.1.1 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut: Loop: Setb P2.7 Acall tunda Clr P2.7 Acall tunda Sjmp Loop Tunda: Mov r7,#0ffh Tnd: Mov r6,#0ffh Djnz r6,$ Djnz r7,tnd Ret


44 Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P2.7 selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus menerus. Perintah Setb P2.0 akan menjadikan P2.7 berlogika high yang menyebabkan transistor aktif, sehingga LED hidup. Acall tunda akan menyebabkan LED ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P2.7 akan menjadikan P2.7 berlogika low yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga LED akan mati. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut berkedip.

Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut : Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin membutuhkan waktu =

12  1 mikrodetik. 12 MHz

Mnemonic

Siklus

Waktu Eksekusi

MOV Rn,#data

2

2 x 1 µd = 2 µd

DJNZ

2

2 x 1 µd = 2 µd

RET

1

1 x 1 µd = 1 µd


45 Tunda: mov r7,#255

2

Tnd: mov r4,#255 djnz r6,$

2 255 x 2 = 510 x 255

djnz r7,loop3

= 130.054

= 130.058

= 130.059 µd

2

djnz r2,loop8

2

1

ret

Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 130.059 µdetik atau 0,130059

detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik. Jika program

tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S51, kemudian mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan normal.

4.1.2 Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian mikrokontroler RX secara pararel ke port 1, kemudian memberikan data tertentu pada port 1 dari mikrokontroler. Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana seven segmen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi logika 1.

Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port 1 agar angka desimal dapat ditampillkan pada seven segmen. Berikut tabel data yang akan dikirim port1 ke display seven segmen :


46 Tabel 4.1 Data yang akan dikirim port1 ke display seven segmen P1.7 P1.6 P1.5 P1.4.P1.3 P1.2.P1.1.P1.0

Angka

Data yang dikirim

1

0F9H

1

1

1

1

1

0

0

1

2

0A4H

1

0

1

0

0

1

0

0

3

0B0H

1

0

1

1

0

0

0

0

4

099H

1

0

0

1

1

0

0

1

5

092H

1

0

0

1

0

0

1

0

6

082H

1

0

0

0

0

0

1

0

7

0F8H

1

1

1

1

1

0

0

0

8

080H

1

0

0

0

0

0

0

0

9

090H

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0C0H

1

1

0

0

0

0

0

0

Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut:

$MOD51 ZERO

EQU

0C0H

ONE

EQU

0F9H

TWO

EQU

0A4H

THREE

EQU

0B0H

FOUR

EQU

099H


47 FIVE

EQU

092H

SIX

EQU

082H

SEVEN

EQU

0F8H

EIGHT

EQU

080H

NINE

EQU

090H

Org

000

;Reset Vector

Program di atas akan menampilkan angka 0 pada seven segmen. Sedangkan untuk menguji seven segmen tidak rusak. Maka Programnya adalah sebagai berikut : start: mov

P0,#0FFH

mov

P1,#0FFH

mov

P2,#0FH

mov

P3,#0

Acall Delay_1S Acall Delay_1S MOV P1,#ZERO Acall Delay_1S MOV P1,#ONE Acall Delay_1S MOV P1,#TWO Acall Delay_1S MOV P1,#THREE


48 Acall Delay_1S MOV P1,#FOUR Acall Delay_1S MOV P1,#FIVE Acall Delay_1S MOV P1,#SIX Acall Delay_1S MOV P1,#SEVEN Acall Delay_1S MOV P1,#EIGHT Acall Delay_1S MOV P1,#NINE Acall Delay_1S Program di atas akan menampilkan angka 1 sampai 9 pada seven segmen ketika rangkaian di hidupkan (on) dengan selang waktu 1 detik.

4.2 Cara Kerja Rangkaian dan Program

Secara unum cara kerja modifikasi komunikasi maianan ini menjadi komunikasi digital adalah pengiriman data berupa angka menggunakan gelombang radio dimana setiap penekanan angka 0 – 9 pada keypad akan dipancarkan oleh rangkaian pemancar dan selanjutnya akan diterima oleh rangkaian penerima kemudian akan ditampilkan pada seven segmen yang ada pada rangkaian penerima tersebut.


49 Gambaran umum dari cara kerja rangkaian alat ini dapat digambarkan pada diagram blok berikut :

Gambar 4.1 Diagram blok cara kerja komunikasi digital mennggunakan gelombang Radio FM berbasis Mikrokontroler AT89S51

Dalam sistem ini, sinyal radio tidak terus menerus dipancarkan tapi hanya dibangkitkan saat penekanan angka pada keyped, dan merupakan frekuensi radio yang terputus-putus, sehingga merupakan pengiriman pulsa-pulsa frekuensi gelombang radio. Keypad dihubungkan ke port 1 mikrokontroler.


50 Angka – angka pada pada keyped merupakan bilangan biner 8 bit yang telah diprkenalkan pada program yang telah diisikan pada mikrokontroler. Jadi setiap penekanan angka pada keyped, maka mikrokontroler akan mengirimkan 8 bilangan biner ke pemancar melalui port2.0, port2.1, port2.6, port2.7 yang dihubungkan ke saklar perintah maju/mundur dan kanan/kiri dari rangkaian remote control mobil mainan sebagai pemancar yang kemudian dipancarkan melalui antena.

Rangkaiaan penerima gelombang radio akan menerima 8 bilangan biner ini dalam bentuk pulsa yang selanjutnya akan dikirimkan melalui pin 11, 10, 6, 7, yaitu pin dari IC RX-2-G 70103285 ke mikrkontroler port2.0, port2.1, port2.2, port2.3. Delapan bilangan biner ini akan diterjemahkan oleh program yang diisikan dalam mikrokontroler yang akan dikirimkan melalui port 1 ke displaly seven segmen, seven segmenlah yang akan menampilkan data tersebut.

Rangkaian pemancar hanya memiliki 4 masukan begitu juga dengan rangkaian penerima yaitu dengan memaanfaatkan perintah maju/mundur dan kanan/kiri dari rangkain mobil mainan remot kontrol. Rangkaian ini dihubungkan secara pararel ke mikrokontroler sehingga data 8 bilangan biner ini tidak dapat dikirim. Apabila data yang dikirim hanya 4 bilngan biner maka angka 3 dan angka 7 tidak dapat di kirim dan juga ditampilkan pada seven segmen. Hal ini disebabkan karena perintah kanan/kiri tidak dapat diaktifkan secara bersamaan begitu juga dengan parintah maju/mundur.Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan tabel logika berikut ini :


51 Tabel 4. 1 Logika 4 masukan bilangan biner pada perintah remote control mobil mainan

Kanan

Kiri

Maju

Mundur

Angka Desimal

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

2

0

1

0

0

4

0

1

0

1

5

0

1

1

0

6

1

0

0

0

8

1

0

0

1

9

1

0

1

0

10

Untuk mengirim dan menampilkan angka desimal 0 - 9 maka dibuat pengalamatan. Dengan pengalamatan tersebut maka setiap pengiriman angka dilakukan dua kali dengan selang waktu 0,5 detik. Data yang pertama dikirim adalah alamat dan kemudian angka yang ditekan pada keyped . Begitu juga dengan rangkaian penerima data yang pertama diterima adalah alamat dan kemudian angka yang akan di tampilkan. Dengan pengalamatan ini, akan

banyak data yang

bisa dikirim. Berikut tabel

pengalamatan angka 0 – 9 :


52 Tabel 4.2 Pengalamatan angka 0 - 9

Data yang dikirim

Pertama

Kedua

10

0001

0000

1

11

0001

0001

2

12

0001

0010

3

14

0001

0100

4

15

0001

0101

5

16

0001

0110

6

18

0001

1000

7

19

0001

1001

8

21

0010

0001

9

22

0010

0010

Display

Alamat

0

Dari tabel diatas apabila yang ditekan adalah angka 0 maka yang pertama yang harus dikirim adalah 0001 sebagai alamat. Setelah 0,5 detik maka data 0000 akan terkirim. Begitu juga pada rangkaian penerima data yanng pertama diterima adalah 0001, setelah 0,5 detik data 0000 akan diterima data ini akan diperkenalkan pada program sebagai angka nol yang akan ditampilkan pada display seven ssegmen. Hal ini berlaku pada setiap penekanan angka pada Keypad. Untu lebih jelasnya dapat dilihat gambar rangkaian dibawah ini.


53 2.2 Gambar rangkaian Alat

2.2.1 Gambar Rangkaian pemancar (TX)

Gambar 4.2 Gambar rangkaian pemancar


54 2.2.2 Gambar Rangkaian penerima (TX)

Gambar 4.3 Rangkain Penerima (RX)


55

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pelaksanaan perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain: a.

Mikrokontroler AT89S51 membantu pengenalan data dari keypad untuk dipancarkan dan pengenalan data dari rangkaian penerima untuk ditampilkan pada seven segmen.

b.

Rangkaian penerima dapat menerima sinyal dari pemancar secara baik pada jarak maksimum 6 meter. Apabila rangkaian penerima dan pemancar diletakkan melebihi 6 meter maka data yang ditampilkan pada display tidak akurat.


56 5.2 Saran

Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat melakukan perancangan lebih lanjut, yaitu: a.

Untuk di masa yang akan datang, agar alat ini dapat lebih ditingkatkan dan dikembangkan, seperti penambahan radius gelombang radio yang dipancarkan.

b.

Alangkah baiknya jika alat ini dimanfaatkan dan lebih dikembangkan lagi, dengan mengaplikasikannya dalam kebutuhanan manusia, Seperti komunikasi jarak jauh dan juga pengontrolan suatu alat pada jarak jauh.


57

DAFTAR PUSTAKA

Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: PT Elex Media Komputindo. Setiawan,Rachmad. 2006 . Mikrokontroler MCS – 51 . Edisi pertama - Yogyakarta. Penerbit Graha Ilmu. Robert,Shrader. 1991. Komunikasi Elektronika. Jilid 1. Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. www.elektronika-elektronika.blogspot.com www.goolge.com www.semikonduktor.com


KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Recommend Documents