ISSN: 1693-6930
139
PERANCANGAN PERAGA LED TERPROGRAM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C52 Muchlas1, Sigit Priyo Subekti2, Wahyu Sapto Aji3 Program Studi Teknik Elektro Universitas Ahmad Dahlan Kampus III Jl. Prof. Dr. Soepomo, Janturan, Yogyakarta 55164, Telp. (0274)379418, Fax. (0274) 381532, e-mail:
[email protected],
[email protected] 2 PT. NXP (Founded by PT. Philips), Jl. Beringin Lot 3, BIP, Muka Kuning, Batam 1,3
Abstrak Dengan tersedianya mikrokontroler yang memiliki berbagai fasilitas serta murahnya harga PC yang ditawarkan, maka peluang untuk merancang peralatan pengendalian LED untuk berbagai keperluan menjadi sangat terbuka. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan menguji peraga LED terprogram berbasis mikrokontroler AT89C52. Alat penampil LED matrik dirancang data-nya bisa dimasukan secara otomatis, sehingga LED dapat menampilkan data dengan segera. Perancangan sistem penampil LED matrik yang dibuat meliputi dua bagian utama yaitu bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Perangkat keras meliputi mikrokontroler AT89C52 sebagai pusat pengontrol, penggerak kolom dan penggerak baris serta LED matrik untuk menampilkan data. Perangkat lunak meliputi bahasa mesin mikrokontroler dan untuk berhubungan dengan PC menggunakan Borland Delphi. Pengujian dilakukan dengan membandingkan tampilan LED matrik dengan data masukan dari PC. Alat ini dapat mengendalikan dan menampilkan LED sesuai data yang diberikan. LED matrik dapat menampilkan empat baris teks yang masing-masing baris maksimal enam karakter, gambar serta animasi running text (teks berjalan). Kata kunci: Mikrokontroler, AT89C52, LED terprogram
1. PENDAHULUAN Ketika informasi menjadi hal yang sangat penting dalam kehidupan, media penyampaian informasi turut berkembang seiring dengan kemajuan teknologi yang dicapai manusia. Tujuan penyampaian informasi yang beraneka ragam serta objek tujuan informasi yang berbeda memerlukan jenis media yang berlainan pula. Kebutuhan menampilkan informasi saat ini tidak hanya untuk informasi yang bersifat statis, tetapi juga informasi yang bersifat dinamis, oleh sebab itu dibutuhkan media penampil yang dapat diubah dengan segera pula. Selain itu media penampil berkembang tidak hanya terbatas menampilkan informasi, tetapi juga memiliki unsur menarik perhatian orang, sehingga tujuan penyampaian informasi tersebut tercapai, karena biasanya informasi yang ditampilkan pada media penampil ditujukan kepada orang banyak. Unsur yang dapat menarik perhatian orang biasanya berupa suatu yang bergerak, suatu yang bercahaya, ukuran yang besar atau paduan warna yang kontras dari lingkungan sekelilingnya. Kemampuan media penampil untuk menarik perhatian orang dapat dimanfaatkan oleh seseorang untuk menyampaikan keinginannya, baik keinginan untuk menghibur orang lain, ataupun hanya sekedar memberikan informasi, sehingga bukan hanya informasi berupa tulisan saja yang bisa ditampilkan pada orang lain, tetapi dapat pula berupa grafik ataupun gambar. Salah satu media yang dapat memenuhi unsur-unsur di atas adalah penampil LED matrik. Berbagai macam piranti elektronika dapat digunakan untuk mengatur atau mengontrol penyalaan LED, misalnya IC 555 yang dapat digunakan untuk mengatur waktu penyalaan maupun dengan IC shift register yang mengatur kombinasi nyala dan padam LED. Penggunaan mikrokontroler saat ini sangat luas, memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan mikroprosesor dalam aplikasi-aplikasinya, karena ukurannya yang kecil dan berbagai piranti yang ada secara built-in (memori, I/O, CPU). Pemanfaatan mikrokontroler sebagai suatu sistem pengendalian hidup dan mati LED merupakan suatu alternatif yang menarik untuk dikembangkan. Dengan semakin mudahnya mikrokontroler serta PC didapatkan
Perancangan Peraga LED Terprogram……(Muchlas)
ISSN: 1693-6930
140
dan semakin murahnya harga yang ditawarkan, maka pengontrolan piranti-piranti seperti halnya LED bukanlah hal yang mustahil untuk dibuat.
lainnya
2. METODE PENELITIAN 2.1. Peraga LED LED ini berfungsi sebagai penampil baik tulisan maupun gambar yang telah diolah oleh PC. Banyaknya LED yang dipasang adalah 32 baris x 40 kolom atau sejumlah 1280 buah. Gambar 1. menunjukan susunan LED matrik 32 x 40 titik.
Gambar 1. Peraga LED Matrik 32 X 40
2.2 Penggerak Baris Penggerak baris ini terdiri dari dekoder 74HC138, empat buah buffer 74HC244 dan empat buah transistor darlington yang dikemas dalam satu keping IC. BRS1 BRS2 BRS3 BRS4
2 4 6 8
BRS5 BRS6 BRS7 BRS8
11 13 15 17 1 19
1A1 1A2 1A3 1A4
1Y 1 1Y 2 1Y 3 1Y 4
2A1 2A2 2A3 2A4
2Y 1 2Y 2 2Y 3 2Y 4
18 16 14 12 9 7 5 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1G 2G
1C 1B 2C 2B 3C 3B 4C 4B 5C 5B 6C 6B 7C 7B 8C 8B GNDCOM
18 17 16 15 14 13 12 11 10
LED
ULN 2803A
74HC244
SLC A SLCB
+5V
1 2 3
A B C
4 E1 5 6 1 E2 E3
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
74HC138
15 14 13 12 11 10 9 7
11 13 15 17 1 19
1A1 1A2 1A3 1A4
1Y 1 1Y 2 1Y 3 1Y 4
2A1 2A2 2A3 2A4
2Y 1 2Y 2 2Y 3 2Y 4
18 16 14 12 9 7 5 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1G 2G
1C 1B 2C 2B 3C 3B 4C 4B 5C 5B 6C 6B 7C 7B 8C 8B GNDCOM
18 17 16 15 14 13 12 11 10
LED X 32 BARIS
2 4 6 8
ULN 2803A
74HC244 2 4 6 8 11 13 15 17 1 19
1A1 1A2 1A3 1A4
1Y 1 1Y 2 1Y 3 1Y 4
2A1 2A2 2A3 2A4
2Y 1 2Y 2 2Y 3 2Y 4
18 16 14 12 9 7 5 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1G 2G
1C 1B 2C 2B 3C 3B 4C 4B 5C 5B 6C 6B 7C 7B 8C 8B GNDCOM
18 17 16 15 14 13 12 11 10
ULN 2803A
2 4 6 8 11 13 15 17 1 19
1A1 1A2 1A3 1A4
1Y 1 1Y 2 1Y 3 1Y 4
2A1 2A2 2A3 2A4
2Y 1 2Y 2 2Y 3 2Y 4
18 16 14 12 9 7 5 3
1G 2G
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1C 1B 2C 2B 3C 3B 4C 4B 5C 5B 6C 6B 7C 7B 8C 8B GNDCOM
18 17 16 15 14 13 12 11 10
1
74HC244
LED ULN 2803A
74HC244 +5V
Gambar2. Penggerak Baris Peraga
2.3 Penggerak Kolom Penggerak kolom ini menggunakan IC Shift Register 74HC595 yang masing-masing kaki output nya (Q0 – Q7) terhubung dengan resistor 150 Ω. TELKOMNIKA Vol. 4, No. 2, Agustus 2006 : 139 - 144
R C LK G
SR C LK SR C LR
SER
Q7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
Q7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
9
15 1 2 3 4 5 6 7
9
15 1 2 3 4 5 6 7
9
15 1 2 3 4 5 6 7
ISSN: 1693-6930
12 13
11 10
R C LK G
SR C LK SR C LR
SER
Q7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
9
74HC595
14
12 13
11 10
R C LK G
SR C LK SR C LR
SER
Q7
15 1 2 3 4 5 6 7
9
15 1 2 3 4 5 6 7
74HC595
14
12 13
11 10
R C LK G
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
Q7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
74HC595
14
12 13
SR C LK SR C LR
SER
R C LK G
SR C LK SR C LR
SER
74HC595
11 10
14
12 13
11 10
14
TELKOMNIKA ■ 141
40 x 150 Ohm
Data Serial SHCP STCP +5V
Gambar 3. Penggerak Kolom Peraga
Gambar 4. Diagram Alir Assembly
Perancangan Peraga LED Terprogram……(Muchlas)
ISSN: 1693-6930
142
2.4 Perancangan Perangkat Lunak Guna mempermudah perancangan perangkat lunak, terlebih dahulu dibuat diagram alir perintah yang akan dijalankan oleh mikrokontroler. Secara garis besar diagram alir dari sistem ini ditunjukan oleh Gambar 4. Program utama dimulai dengan inisialisasi diantaranya adalah inisialisasi port–port dan inisialisasi baud rate sehingga bisa berkomunikasi dengan mode serial. Proses inisialisasi adalah proses awal dalam teknik perancangan pemrograman assembly.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk pengambilan data yang pertama dapat dilihat pada Gambar 5. Semua baris dan kolom diaktifkan sehingga diperoleh keadaan LED yang terkondisi semua aktif (menyala) yaitu dengan menekan tombol Tes Led pada program utama. Dari pengecekan tersebut diperoleh data seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Keadaan Semua LED Hidup Hasil pengambilan data yang pertama dapat dilihat pada Gambar 6. Baris dan kolom penampil LED matrik diaktifkan secara manual dengan memberi masukan berupa dot (titik) melalui PC. Dari pengambilan data kedua tersebut diperoleh hasil seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 6. Menampilkan Titik-Titik LED Secara Manual
Gambar 7. Menampilkan Teks Pada LED Matrik
TELKOMNIKA Vol. 4, No. 2, Agustus 2006 : 139 - 144
TELKOMNIKA
ISSN: 1693-6930
■ 143
Hasil pengambilan data yang kedua dapat dilihat pada Gambar 7. Penampil LED matrik difungsikan seperti baris-baris sehingga penampil dapat menampilkan data pada baris kesatu, baris kedua, baris ketiga, dan baris keempat dengan karakter maksimal berjumlah masingmasing enam untuk setiap barisnya. Untuk memperoleh penampilan teks yaitu dengan menekan tombol Text pada program utama. Hasil pengambilan data yang ketiga dapat dilihat pada Gambar 8. Penampil difungsikan seperti kanvas sehingga dapat menampilkan data berupa gambar yang dapat di plot kebidang berukuran 32 x 40 titik. Pada pengambilan data yang keempat ini dimasukan data berupa gambar hitam putih (B/W) yaitu dengan menekan tombol Gambar pada program utama.
Gambar 8. Menampilkan Gambar Pada LED Matrik Hasil pengambilan data yang keempat dapat dilihat pada Gambar 9. Penampil LED matrik dapat menampilkan animasi berupa Running Text (teks berjalan).
Gambar 9. Menampilkan Teks Berjalan Pada LED Matrik Hasil pengambilan data kelima dapat dilihat pada Gambar 10, dimana penampil dipadamkan (Off) dengan menekan tombol Clear Led setelah pengambilan data selesai. Perancangan Peraga LED Terprogram……(Muchlas)
ISSN: 1693-6930
144
Gambar 10. Keadaan LED Matrik Padam
4. SIMPULAN Telah dapat dirancang peraga LED terprogram berbasis mikrokontroler AT89C52 dengan PC sebagai antarmukanya untuk mengolah data, serta menampilkannya pada penampil LED matrik. Data yang ditampilkan dapat berupa teks, gambar maupun animasi seperti teks berjalan.
DAFTAR PUSTAKA [1] Adjie, H., “Aplikasi Mikroprosesor Untuk Mengontrol Lampu Penerangan“, Elex Media Komputindo, Jakarta, 2004. [2] Gunawan, H., “Pembangkit Deretan Karakter Pada Penampil Matrik Berbasis Mikrokontroler AT89C51“, Skripsi S-1, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2001. [3] Nalwan, A.P., “Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51“, Elex Media Komputindo, Jakarta, 2003. [4] Putra,E.A., “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi)“, Gava Media, Yogyakarta, 2002. [5] Santika, R.T., “Penampil Matrik LED Berbasis DST51 Dengan Masukan Dari PC“, Skripsi S-1, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2003. [6] ………, www.atmel.com, “AT89C52 Reference Manual“. [7] ………, www.nationalsemikonductor.com, “Serial To Paraller Shift Register 74HC595 Reference Manual”.
TELKOMNIKA Vol. 4, No. 2, Agustus 2006 : 139 - 144
