USER MANUAL TIMER MICROCONTROLLER
MATA DIKLAT : RANCANGAN ELEKTRONIKA SISWA KELAS XII JURUSAN TEKNIK ELEKT RONIKA INDUSTRY SMK NEGERI 3 BOYOLANGU TULUNGAGUNG TAHUN AJARAN 2010-2011
CREW
CREW
M. MISBACHUL MUNIR - 1256/118.EI
ADI RADIKA - 11239/101.EI
ELIND 2011
2
ISI
ISI 1. Timer microcontroler ............................................................................. 4 2. Spesifikasi ............................................................................................... 6 3. DasarTeori............................................................................................... 7 Pendahuluan........................................................................................ 7 PrinsipKerja.......................................................................................... 11 progamming ........................................................................................ 16 4. Tampilan (Layout) .................................................................................. 19 Front Panel (Panel Atas) ...................................................................... 19 Rear Panel (Panel Belakang) ................................................................ 19 5. Troubleshooting ..................................................................................... 20 6. SkemaRangkaian Power Amplifier ......................................................... 21 7. Layout PCB ............................................................................................. 25 8. DaftarKomponen ................................................................................... 27 9. Biografi ................................................................................................... 28
ELIND 2011
3
1
1
TIMER MICROCONTROLER
TIMER MICROCONTROLER
Downloader / microcontroller yang digunakan adalah minimal system AT89S51. Input menggunakan 6 buahtombol (push button) yang outputnya masing-masing memiliki selang waktu berbeda. Outputnya berupa 2 buah relay DC-DC 4v/12v dan DC-AC 12v/220v Menggunakan 2 sumber tegangan yaitu 5 DCvoltdan 12 DCvolt
Waspada! Tegangan berbahaya. Cukup untuk menyebabkan suatu resiko kejutan listrik Waspada! Aturan operasional dan pentingnya pemeliharaan. Baca User Manual.
ELIND 2011
4
1
TIMER MICROCONTROLER
Box amplifier berisi : 1. Minimal system AT89S51 2. Relay DC-DC 5v/12v dan DC-AC 12v/220v 3. Power supply unit
Gambar 1.Timer Microcontroller
ELIND 2011
5
2
2
SPESIFIKASI
SPESIFIKASI Power supply:
5 DC volt dan 12 DC volt 0.5 A
Downloader:
minimal system AT89S51
output:
Relay DC-DC 5v/12v Relay DC-AC 12v/220v
Input:
6 buah tombol (push button)
Dimensi:
Tinggi 15 cm, 25 Panjang cm, Lebar 30 cm. Tinggi sudah termasuk kaki karet.
Berat:
Sekitar. 1,5 kgKotak / Casing: Cat hitam tumpul
ELIND 2011
6
3
3
dasar teori
DASAR TEORI 2.1 Pendahuluan MICROCONTROLER AT89S51 Microcontroler
tipe
AT89S51
merupakan
mikrokontroler
keluarga MCS-51 dengan konfigurasi yang samapersis dengan AT89C51 yang cukupterkenal, hanyasaja AT89S51 mempunyaifitur ISP (In-System Programmable Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat deprogram langsung dalam suatu system elektronik tanpa melalui Programmer Board atau Downloader Board. Mikrokontroler dapat deprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu Personal Computer. Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : 1.
Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS51.
2.
Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).
3.
Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O
4.
Dua buah Timer Counter 16 bit.
5.
Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi )
6.
Sebuah port serial dengankontrol serial full duplex UART.
7.
Kemampuanmelaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit)
ELIND 2011
7
3 8.
dasar teori
Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 MHz
9.
4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10. In-System Programmable Flash Memory Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras .Adapun blok diagram dari mikrokontroler 89S51 diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 1.1. Blok diagram darimikrokontroler 89S51
ELIND 2011
8
3
dasar teori
Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 Susunan pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 1.2.Konfigurasi Pin AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan berikut: Port0 Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39 dari AT89S51. Dalam rancangan system sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat.
ELIND 2011
9
3
dasar teori
Port1 Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download program. Port2 Port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal. Port3 Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikutini : BIT NAME BIT ADDRESS ALTERNATE FUNCTION P3.0 RXD B0h Receive data for serial port P3.1 TXD B1h Transmit data for serial port P3.2 INT0 B2h External interrupt 0 P3.3 INT1 B3h External interrupt 1 P3.4 T0 B4h Timer/counter 0 external input P3.5 T1 B5h Timer/counter 1 external input P3.6 WR B6h External data memory write strobe P3.7 RD B7h External data memory read strobe
ELIND 2011
10
3
dasar teori
2.2 PrinsipKerja TIMER COUNTER Mikrokontroler AT89S51 memiliki dua buah timer / counter yang disebutTimer0 danTimer1 dengan kapasitas 16 bit. Istilah timer dan counter keduanya memiliki kesamaan yaitu, adanya sumber detak yang akan mengaktifkannya. Keduanya juga merupakan pencacah atau penghitung. Berikut hal yang membedakan antara keduanya yaitu: o
Timer memiliki sumber detak yang tetap, yaitu oscillator.
o
Counter memiliki sumber detak yang tidak tetap, yaitu berasal dari mikrokontrol ereksternal.
Berikut beberapa register untuk timer / counter yaitu : 1. THx, TLx (register timer / counter high danlow) Subscript x dapat berarti 0 atau 1.X diisi 0 jika dimaksudkan imer 0dan x bernilai 1 jika dimaksudkan timer1. 2. TMOD (register timer mode) Register ini digunakan untuk mengatur mode timer. Register ini juga digunakan untuk mengatur penggunaan timer saja atau counter saja. 3. TCON (register timer control)
ELIND 2011
11
3
dasar teori
Register ini gunakan untuk menyimpan hasil limpahan suatu cacahan / penghitungan. Dalam register ini, terdapat juga register bit untuk mengaktifkan atau menonaktifkan suatu timer. Register THx dan TLx digunakan untuk menampung hasi hitungan timer / counter kapasitas maksimum TH dan TL seluruhnya adalah 16 bit. Namun, ada dua mode timer yang tidak menggunakannya secara maksimum melainkan hanya 13 bit dan 8 bit saja.
Gambar.Pembagian bit register THxdanTLx Register TMOD berfungsi untuk mengatur penggunaan mode suatutimer, pemakaian counter atau timer, dan pengaturan Gate.
Gambar.Register TMOD
ELIND 2011
12
3
dasar teori
Ganbar.Bit register TMOD Mode timer menentukan kapasitas maksimal penggunaan register TH dan TL. Berikut pembahasan mode 0, mode 1, mode 2, dan mode 3. 1
Mode 0 Mode ini dikenal dengan nama mode timer / counter 13 bit.
ELIND 2011
13
3
dasar teori
Bit THx dan TLx pada mode 0 1
Mode 1 Mode 1 menggunakan kapasitas register TLx dan THx secara
maksimal sehingga dinamakan mode 16 bit. 2
Mode 2 Mode 2 sering disebut sebagai pencacah biner 8 bit dengan isi
ulang (auto reload). Register yang digunakan untuk mencacah adalah TLx sedangkanTHx digunakan sebagai tempat menyimpan data yang akan dituliskan keTLx saat terjadi limpahan pada TLx. Isi THx diisikan pertama kali oleh pemrogram sedangkan isi TLx akan terus bertambah sesuai adanya detak. Setiap kali nilai TLx berubah dari FF heksa menjadi 00 heksa akan terjadi overflow sehingga TFx (pada register TCON) akan bernilai 1. Nilai TFx perlu di-nol-kan secara manual untuk kembali menggunakan timer. 3
Mode 3 Timer mode 3 sering disebut sebagai two 8 bit timer / counter
karena memang menggunakan dua buahtimer 8 bit yang kerjanya
ELIND 2011
14
3
dasar teori
sendiri-sendiri. register yang digunakan adalah TL0 dan TH0 dengan masing-masing pengaturan adalah sebagai berikut: o
TL0 dapat berfungsi sebagai counter maupun timer 8 bit dengan sumber detak yang dapat dipilih yaitu sumber detak yang berasal dari P3.4 (T0) atau dari osilator/12.
o
TH0 hanya dapat difungsikan sebagai timer 8 bit karena sumber detak hanya berasal dari osilator/12. Register TCON digunakan untuk menampung bit overflow dan
digunakan untuk mengaktifkan timer / counter. Hanya bit ke-7 sampai dengan bit ke-4 yang digunakan untuk operasi timer / counter sedangkan bit ke-3 sampai dengan bit ke-0 digunaka nuntuk interrupt.
Gambar.Register TCON o
Bit TFxbernilai 1 jika ada limpahan timer dan perlu di-nol-kan kembali secara manual.
o
ELIND 2011
Bit TRx digunakan untuk mengaktifkan timer / counter
15
3 PROGRAMING TIMER $mod51 org 00h utama: mov p2,#00h mov p0,#0ffh jnb p0.1,satu jnb p0.2,dua jnb p0.3,tiga jnb p0.4,empat jnb p0.5,lima jnb p0.6,enam sjmp utama satu: mov p2,#01111111b call maju1 mov p2,#11111111b sjmp utama dua: mov p2,#01111111b call maju2 mov p2,#11111111b sjmp utama tiga: mov p2,#01111111b call maju3 mov p2,#11111111b sjmp utama empat: mov p2,#01111111b call maju5 mov p2,#11111111b sjmp utama lima: mov p2,#01111111b call maju10 mov p2,#11111111b sjmp utama enam: mov p2,#01111111b call maju15 mov p2,#11111111b sjmp utama MAJU15: ELIND 2011
dasar teori
16
3 PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#12 DEL15: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL15 POP 00H POP ACC RET MAJU10: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#10 DEL10: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL10 POP 00H POP ACC RET MAJU5: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#8 DEL5: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL5 POP 00H POP ACC RET MAJU3: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#6 DEL3: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL3 ELIND 2011
dasar teori
17
3 POP 00H POP ACC RET MAJU2: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#4 DEL2: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL2 POP 00H POP ACC RET MAJU1: PUSH ACC PUSH 00H Mov A,#2 DEL1: CALL MAJU DJNZ ACC,DEL1 POP 00H POP ACC RET MAJU:
DEL:
ELIND 2011
Mov TMOD,#01H Mov TH0,#3CH Mov TL0,#0B0H Mov R7,#00H SETB TR0 JNB TF0,DEL Mov TH0,#3CH Mov TL0,#0B0H CLR TF0 INC R7 CJNE R7,#14H,DEL RET END
dasar teori
18
4
4
TAMPILAN (LAYOUT)
TAMPILAN (LAYOUT)
Gambar Timer Microcontroller tampakatas
ELIND 2011
19
5
TROUBLESHOOTING
Gambar Timer Microcontroller tampakbelakang
5
TROUBLESHOOTING
Langkah – langkah pemasangan: 1. 2. 3.
Hubungkan output dengan stop kontak pada alat. Hubungkan input dengan tombol. Pasangkabel power dan hubungkan kesumber listrik ACV 220
PERHATIAN! Sebelum menghidupkan timer microcontroller, pastikan kabelkabel conektor terpasang dengan baik dan benar. Kesalahan pemasangan conektor dapat enyebabkan terakarnya IC AT89S51.
Berbagai Permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Time Microcontroller dan cara menanganinya sebagai berikut: Jika alat tidak dapat menyala: 4.
Periksa apakah kabel power telah tersambung dengan benar.
Jika timer microcontroller tidak bias menjalankan output: ELIND 2011
20
6 1. 2. 3. 4.
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
Periksa apakah input dari sumber telah terhubung keperangkat. Periksa kabel input. Periksa kabel output yang menghubungkan alat (downloader) dengan output (relay). Periksa apakah ada kerusakan pada komponen seperti kerusakan fisik, terbakar, puts,dll.
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
21
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
22
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
23
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
24
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
25
7
7
LAYOUT PCB
1.
LAYOUT DOWNLOADER AT89S51
2.
ELIND 2011
LAYOUT PCB
LAYOUT RELAY
26
7
ELIND 2011
3.
LAYOUT PUSH BUTTON
4.
LAYOUT POWER SUPPLY
LAYOUT PCB
27
8
8
DAFTAR KOMPONEN
DAFTAR KOMPONEN Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan seluruh rangkaian pada timer microcontroller ini, adalah sebagai berikut: Komponen Resistor
Capasitor
Push Button Dioda Transistor
relay Transformator socket
IC led
x-tal
ELIND 2011
Deskripsi 1k Ohm 330 Ohm 560 Ohm 1 F 50v 4700F 50v 100F 50v 4,7F 16v 30 pF 4n 7805 7812 C457b Dc 5v-dc 12v Dc 12v-ac 220v 0.5 A Ic 40 pin 1x8 1x2 LPT At89s51 Merah Kuning Beningnyalamerah 12000 Hz
Jumlah 25 1 2 2 2 2 1 2 7 4 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1
28
9
9
BIOGRAFI PENULIS
NAMA
: MUCHAMAD MISBACHUL MUNIR
TTL
: TUUNGAGUNG, 19 MARET 1992
ALAMAT
: Ds. PINGGIRSARI RT:01 RW:12 Kec. NGANTRUTULUNGAGUNG
RIWAYAT PENDIDIKAN
: TK PNGGIRSARI 03 LULUS TAHUN 1998/1999 SD PINGGIRSARI 03 LULUS TAHUN 2004/2005 SMP N 3 TULUNGAGUNG LULUS TAHUN 2007/2008
MOTTO
:
HOBY
: OLAHRAGA
ELIND 2011
biografi penulis
29
9
biografi penulis
NAMA
: ADI RADIKA
TTL
: TUUNGAGUNG, 09 JUNI 1992
ALAMAT
: Ds. KATES RT:01 RW: 02 Kec. KAUMAN TULUNGAGUNG
RIWAYAT PENDIDIKAN
: TK KATES LULUS TAHUN 1998/1999 SDN KATES 02 LULUS TAHUN 2004/2005 SMP N 4 TULUNGAGUNG LULUS TAHUN 2007/2008
MOTTO
:
HOBY
: SEPAK BOLA
ELIND 2011
30
