Rangkaian Pengontrol Lampu Otomatis Menggunakan Mikrokontroler dengan Sensor LDR output LCD dan LED
1. Tujuan
- Untuk Mengatahui rangkaian menggunakan mikrokontroler 8051
- Memahami pemanfaatan rangkaian aplikasi mikrokontroler 8051
2. Alat dan Bahan
a. Alat
 |
| Gambar 1. Probe |
 |
Gambar 2. DC Voltmeter
|
 |
| Gambar 15. Sensor LDR |
3. Dasar Teori
3.1 ADC 0804
Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital (komputer).
Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner).
signal = (sample/max_value) * reference_voltage
= (153/255) * 5
= 3 Volts
 |
Gambar 16. Blog diagram ADC
|
3.2 IC 27128 ( ROM )
ROM adalah salah satu jenis memori yang hanya dapat dibaca saja isinya dengan instruksi-instruksi bahasa mesin. Perbedaan utama ROM dengan RAM adalah bahwa data di ROM tidak akan terhapus walaupun tegangan supply terputus dari rangkaian. Untuk saat ini sudah banyak ROM yang memanfaatkan IC EEPROM yang bisa ditulis dan dihapus datanya hanya dengan memberikan tegangan tententu.
Untuk ROM jenis EPROM seperti 27128 mempunyai empat pin kontrol yaitu: pin OE, pin CE, pin PGM dan pin VPP seperti gambar 3.
Kombinasi dari keempat pin kontol tersebut dapat dilihat pada tabel berikut
 |
Gambar 17. pin IC 27128
|
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistoryang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistorjuga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
Berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)
Resistor Tetap(Fixed Resistor)
Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :
- Metal Film Resistor
- Metal Oxide Resistor
- Carbon Film Resistor
- Ceramic Encased Wirewound
- Economy Wirewound
- Zero Ohm Jumper Wire
- S I P Resistor Network
Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :
- Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
- Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
- Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
- LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.
 |
| Gambar 18. Simbol resistor |
 |
| Gambar 19. Simbol warna resistor |
3.4 IC 6116 (RAM)
RAM adalah memori tempat penyimpanan data dan atau program untuk sementara waktu. Ada 2 macam RAM yaitu : RAM statis dan RAM dinamis. RAM statis mempunyai keuntungan dalam hal kemudahan pengoperasiannya karena tidak diperlukan refresh Row Address Strobe (RAS) dan Colom Address Strobe (CAS). Sedangkan kerugiannya adalah ukuran bit yang besar dan wakru access yang relatif lebih lama dibandingkan dengan RAM Dinamis. Apabila diperlukan memori RAM yang cukup kecil seperti dalam rangkaian sistem minimum di buku ini maka pemakaian RAM statis akan lebih menguntungkan karena tanpa menggunakan RAM Controller seperti pada RAM Dinamis. Untuk selanjutnya RAM statis disebut saja dengan RAM.
RAM 6116 yang dipakai didalam sistem minimum mempunyai pin CS (Chip Select) untuk mengaktifkan IC tersebut, pin OE (Output Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk membaca data dan pin WE (Write Enable) sebagai pin sinyal kontrol WR untuk menulis data seperti gambar 2. Selain itu, terdapat pin-pin untuk addresing A0-A10, pin data D0-D7 untuk masukan dan keluaran data 8 bit. Sisa bus address mulai A11-A19 dipergunakan untuk rangkaian decoding bagi RAM yang bersangkutan.
 |
| Gambar 20.Pin-pin IC RAM 6116 |
Kombinasi dari ketiga pin-pin tersebut dapat dilihat fungsinya seperti pada tabel berikut
 |
| gambar 21. Tabel fungsi pin-pin CS, OE dan WE pada RAM 6116 |
Dari tabel fungsi diatas dapat dilihat bahwa pin CS memegang peranan utama dalam kerja RAM statis 6116. Bila pin Chip Select aktif low maka operasi read dan write dapat dilaksanakan. Untuk mengaktifkan pin CS dapat diberikan input low dari output decoding I-O.
Urutan langkah-langkah yang dilaksanakan mikroprosessor / mikrokontroler dalam melaksanakan instruksi read atau write pada RAM adalah sebagai berikut:
a. Address dari memori yang akan dituju diload oleh mikroprosesor ke bus address setelah terdapat sinyal ALE.
b. Chip Select yang dari RAM yang dituju akan aktif low sehingga RAM me-input-kan address dari bus address misalnya A0-A10 seperti pada RAM 6116.
c. Kemudian mikroprosessor / mikrokontroler mengirim sinyal kontrol RD atau WR pada RAM.
d. RAM melakukan pernbacaan atau penulisan sesuai dengan kombinasi sinyal control yang diterima seperti tabel 1 diatas.
3.5 PPI 8255A
PPI 8255 mempunyai empat register yaitu Register Port A, Port B, Port C dan Control Word. Masing-masing register bekerja ditentukan oleh kombinasi A1 dan A0. Lokasi dan fungsi masing-masing register dapat dilihat pada tabel berikut
 |
| Gambar 22. Tabel 3 Lokasi dan fungsi register PPI 8255 |
Mode operasi PPI
Ada 3 mode operasi PPI yang di-setting melalui software yaitu:
a. Mode 0 (Basic I/O)
Digunakan untuk konfigurasi operasi-operasi sederhana I/O untuk ketiga port (A, B dan C). Tidak ada sinyal handshaking yang dikirim maupun diterima sehingga data secara sederhana dikirim dan diterima dari/ke port. Mode 0 dapat dilakukan untuk semua port dan masing-masing
port dapat dipilih sebagai port input atau output. Port output dari PPI akan dilatch sedangkan port input tidak dilatch.
b. Mode 1 (Strobe I/O)
Digunakan untuk konfigurasi operasi-operasi I/O dari / ke port tertentu yang dilengkapi dengan sinyal handshaking. Port A dan port B digunakan sebagai transfer data sedangkan port C sebagai pembangkit sinyal handshaking.
Mode 1 terdiri dari 2 group (kelompok) yaitu port A dan port B yang masing-masing kelompok terdiri dari 8 bit data port dan 4 bit control port. Masing-masing kelompok dapat dipilih sebagai input atau
output serta masing-masing data port 8 bit akan dilatch baik sebagai input maupun output. Empat bit port Clower dan Cupper dipakai sebagai pengatur dan status bagi 8 bit port (port A dan Port B).
c. Mode 2 (Strobed bidirectional I/O)
Konfigurasi operasi ini menyediakan fasilitas untuk komunikasi data 8 –bit dua arah dengan peralatan luar. Tersedia sinyal-sinyal untuk handshaking dan interrupt dengan fungsi enable dan disable.
Pemakaian mode 2 hanya dapat dilakukan pada group A yang terdiri dari 8 bit bidirectional bus port A dengan input maupun output dilatch dan 5-bit control port C digunakan untuk kontrol dan status.
3.6 LED
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
 |
| Gambar 23. Bentuk dan simbol LED |
 |
| Gambar 24. Cara melihat polaritas LED |
3.7 OP Amp
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.
Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.
 |
Gambar 25. Op Amp
|
 |
Gambar 26. Non Inverting Amplifier
|
 |
| Gambar 27. Inverting Amplifier |
3.8 DAC
DAC ( Digital To Analog Converter ) adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal digital ( diskrit ) menjadi sinyal analog ( kontinyu ). Aplikasi DAC ( Digital To Analog Converter ) ini adalah sebagai antarmuka ( interface ) antara perangkat yang bekerja dengan sistem digital dan perangkat pemroses sinyal analog. Perangkat DAC ( Digital To Analog Converter ) bisa berupa rangkaian elektronika dan chip IC DAC.
Biasanya DAC ( Digital To Analog Converter ) sering digunakan pada perangkat digital pada bagian output untuk membuat sinyal analog setelah sebelumnya sinyal diproses dalam bentuk digital. Cara kerja DAC ( Digital to Analog Convertion ) sesuai dengan namanya Digital to Analog Convertion maka fungsi utama DAC adalah merubah sinyal digital menjadi sinyal analog Rangkaian DAC lebih simpel daripada rangkaian ADC. Untuk D/A Converter ini tidak diperlukan sinyal latch sehingga output analog-nya langsung mengikuti perubahan input digital,Rangkaian DAC dapat diaplikasikan untuk mengatur kecepatan motor DC.
 |
| Gambar 28. Rangkaian DAC |
 |
| Gambar 29. Blog diagram DAC |
3.9 Kapasitor
Kapasitor disebut komponen pasif karena akan bekerja ketika diberi arus listrik, besar energi yang disimpan oleh sebuah kapasitor ditentukan oleh besar nilai kapasitor dan waktu pengisian kapasitor.
Cara Kerja Kapasitor
Jika muatan positip (+) diberikan pada salah satu plat dan plat yang lain diberi muatan negatip (-) maka sifat muatan pada kondisi ini akan saling tarik menarik, tetapi karena adanya lapisan isolasi elektron-elektron itu tertahan dan tidak akan pernah mengalir, sehingga muatan listrik akan terjebak pada masing-masing plat dan terserap keseluruh kepingan plat, kepingan plat membutuhkan waktu untuk mengisi muatan (Charge) sehingga mencapai tegangan maksimum yang diberikan, dan selama tidak ada rangkaian konduksi yang dapat menarik atau mengeluarkan muatan listrik dari kapasitor, muatan listrik akan terus tersimpan pada kapasitor.
Sifat Kapasitor
Kapasitor bersifat menahan arus DC dan melewatkan arus AC. Jika dialiri arus DC makaarus akan diserap oleh kapasitor sehingga mencapai tegangan maksimum power supply (Full Charge), dan karena dihalangi oleh lapisan isolasi yang bersifat non konduktif, arus DC tidak akan pernah tembus mengalir pada kapasitor.. Dan ketika kapasitor dialiri arus AC maka lapisan isolasi dapat ditembus oleh perubahan elektron dari sinyal ac dengan resistansi yang sangat kecil bahkan tidak ada resistansi (tanpa tahanan) dan sering digunakan sebagai kopling pada rangkaian audio.
Jenis dan Simbol Kapasitor
Non Polar
Adalah jenis kapasitor tanpa polaritas, artinya pemasangan dibolak-balik tidak masalah. Kapasitor jenis ini umumnya memiliki nilai kapasintansi yang kecil antara pikofarad dan nanofarad. Contoh kapasitor non polar adalah: kapasitor keramik, mika, dan polyester.
Bipolar
Adalah jenis kapasitor yang memiliki polaritas positif dan negatif. Hati-hati saat pemasangan kapasitor jenis ini karena jika dipasang terbalik akan merusak kapasitor bahkan bisa menimbulkan ledakan. Contoh kapasitor bipolar adalah: Elektrolit kapasitor (ELKO), dan kapasitor tantalum.
Variable kapasitor
Kapasitor ini umumnya jenis nonpolar, biasa dipakai untuk penalaan radio frekuensi pada rangkaian oscilator, contoh kapasitor ini adalah: VARCO dan kapasitor trimer.
 |
| gambar 30 . Jensi kapasitor |
 |
| Gambar 31. Nilai kapasitor dengan huruf dan angka |
 |
| Gambar 31. Nilai kapasitor dengan warna |
3.10 IC 74LS138 ( Decoder )
 |
| Gambar 32. Rangkaian decoder untuk sinyal kontrol MEMR, MEMW, IOR dan IOW |
Adapun rangkaian untuk menghasilkan sinyal kontrol RD dan WR adalah seperti gambar 14. Rangkaian decoder ini berfungsi memisahkan sinyal RD dan WR untuk Memori yaitu MEMR dan MEMW serta untuk I-O yaitu IOR dan IOW. Dengan input IO/-M ke kaki C dari IC 74LS138 maka output-nya langsung menghasilkan sinyal kontrol RD dan WR terpisah untuk memori atau I-O.
 |
Gambar 33. IC 74LS138
|
 |
| Gambar 34. Tabel kebenaran IC 74LS138 |
 |
| Gambar 35 . Logic diagram 74 LS138 |
 |
Gambar 36. Tabel Sinyal yang dihasilkan 74 LS138
|
3.11 IC 74LS373
IC 74LS373 terdiri dari 8 latch dengan 3-state output.
Flip-flop terlihat transparan terhadap data (data berubah secara asinkron / tak serempak) ketika Latch
Enable (LE) aktif high. Ketika LE
aktif low, data yang ditemui suatu
waktu dikunci (Latch). Data terlihat
pada bus ketika Output Enable (OE) aktif
low. Ketika OE aktif high bus output dalam kondisi high
impedance.
Adapun karakteristik dari IC 74LS373 yaitu :
1.
Delapan Latch dalam single package.
2.
Tiga State Output untuk interface bus.
3. Edge-Triggered D-Type Input.
4. Buffered Positive Edge-Triggered Clock.
 |
| Gambar 37. Tabel Kebenaran 74LS373 |
 |
| Gambar 38. Logid Diagram 74LS373 |
3.12 Mikrokontroler 8051
Prosesor atau mikroprosesor adalah suatu perangkat digital berupa Chip atau IC (Integrated Circuit) yang digunakan untuk memproses data biner. Alat ini berisi ALU (Arithmetic and Logic Unit), register-register, Control Unit dan sistem interkoneksi atau BUS internal. Bila sebuah prosesor dilengkapi dengan memory (RAM & ROM) dan fasilitas Input/Output internal, biasanya disebut mikrokontroler. 8051 merupakan mikrokontroler buatan Intel corp yang merupakan bagian dari keluarga MCS-51. Semua fasilitas sebuah sistem mikroprosesor yang terdiri dari prosesor, memory dan I/O dikemas dalam keping tunggal atau single chip IC.Dengan cara ini, maka pengguna atau user tidak perlu melengkapi keping tunggal ini dengan beragam IC lain seperti clock generator, addres latcher, chip selector, memory dan PPI (Programmable Peripheral Interface) atau lainnya.
Berdasarkan perbedaan dalam aplikasi dan fasilitas, mikrokontroler mempunyai set instruksi (Instruction Set) yang berbeda dengan mikroprosesor lainnya. Set instruksi mikroprosesor tersebut bersifat processing intensive untuk operasi data volume besar, yang dapat beroperasi secara bit, nibble, byte atau word. Beragam mode pengalamatan (addressing mode) memungkinkan akses ke lokasi dapat dilakukan secara fleksibel baik data array yang besar, memakai pointer alamat, offset dan lain-lain.
Di sisi lain mikrokontroler mempunyai instruksi yang bekaitan dengan kontrol dari Input dan Output. Antaramuka (interfacing) ke berbagai Input dan Output dapat dilakukan dengan operasi bit maupun byte.
AT89C51 merupakan prosesor 8-bit dengan low power supply dan performansi tinggi yang terdiri dari CMOS dengan Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM) sebesar 4 Kbyte didalamnya. Alat tersebut dibuat dengan menggunakan teknologi tinggi non-volatile berdensitas tinggi dari ATMEL yang kompatibel dengan keluarga MCS-51 buatan Intel yang merupakan standar industri. Dengan menggunakan flash memori, program dapat diisi dan dihapus secara elektrik, yaitu dengan memberikan kondisi-kondisi tertentu (high / low) pada pinpinnya sesuai dengan konfigurasi untuk memprogram atau menghapus.
Fasilitas yang tersedia pada AT89C51 antara lain :
a. 4 Kbytes Flash EEROM dengan kemampuan sampai 1000 kali tulishapus
b. 128 x 8-bit internal RAM.
c. 32-bit atau jalur Input/Output.
d. 2 (dua) buah 16-bit Timer / Counter.
e. 6 (enam) buah sumber interupsi.
f. Serial Communication Interface.
g. Kompatibel dengan prosesor MCS-51 buatan Intel Corp.
h. Operasi Klok antara 1 sampai 24 MHz.
 |
| Gambar 39. Blog diagram AT89C51 |
 |
Gambar 40 Tipe AT89C51.
|
3.13 LCD (Liquid Crystal Display)
Untuk aplikasi display selain 7-segment dapat menggunakan LCD. LCD mempunyai RAM sehingga data yang sudah dikirim pada suatu address baris dan kolom tertentu maka dapat dibaca kembali data yang dikirim pada address tersebut dengan mengirim sinyal kontrol RW (pin R/-W) untuk address tersebut. LCD yang digunakan disini adalah display 2 baris 16 kolom karakter yang contoh rangkaiannya adalah seperti gambar berikut.
 |
| Gambar 41. Rangkaian Display LCD character 2 x 16 |
3.14 Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
 |
| Gambar 42. Sensor LDR |
LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF).
Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
 |
| gambar 43. Karakteristik LDR |
4. Percobaan
A. Prosedur Percobaan
1. Buatlah rangkaian simulasi seperti gambar 44
2. Pastikan semua komponen terhubung dengan baik.
3. Masukkan Program ke mikrokontroler. (Pada rangkaian ini kita tidak gunakan program)
4. Jalankan simulasi ,maka sensor akan mendeteksi suhu sekitar dan ditampilakan di LCD
B. Rangkaian Simulasi
 |
Gambar 44. Rangkaian Simulasi
|
Prinsip kerja rangkaian
Membaca data dari sensor
Ketika sensor terkena cahaya ,maka nilai resistansi pada
sensor akan menurun,sehingga akan ada arus mengalir dari VCC melewati sensor.
Kemudian tegangan dari arus yang melalui sensor akan di luatkan sebesar dua
kali dengan menggunakan Non inverting amplifier. Setelah tegangan ini di
kuatkan, sinyal analaog dari teganagn ini akan di convert menjadi sinyal
digital menggunakan ADC ( analog to digital converter). Disini kita menggunakan
ADC 0804 sebagai converter nya.
Setelah data ini di convert maka data digital akan
dikeluarkan melalui pin B0 - B7. Data dari pin B0 – B7 akan di teruskankan ke
register port B yaitu pada Pin PB0 – PB7 pada PPI 8225A-0 sebagai data input
sesuai dg alamat pada wire bus. PPI 8225A ini adalah sebuah chip khusus yang di
rancang untuk keperluan interface ( penghubung ) pada system computer atau
biasa juga disebut untuk input/output.
Kemudian untuk menerusakan data input pada PPI 8255A-0 di
port B (pin PB0 – Pin PB7) ke pin D0-D7 ( sebagai bus data) yang nantinya akan
dibaca oleh mikrokontroler, maka untuk menghubungkannya bus data dengan port B
dapat dilakukan dengan memberikan kombinasi data pada Pin A0 dan A1. Untuk menghubungkan port B dan data bus (pin
D0 - D7 ) kita memberikan alamat untuk A0 diberikan
nilai 1 dan A1 diberikan nilai 0. Sedangkan pada alamat (pin A13-A15) di IC
74LS138 diberi alamat pada pin
A=1,B=0,C=0. sehingga pin Y1 di IC 74LS138 akan menghasilkan output aktif
rendah (0) . Ouput dari Y1 terhubung dengan pin CS pada PPI 8255A-0 akan
menyebabkan PPI 8225A-0 akan aktif. Kemudian setelah aktif akan dikirimkan
sinyal control READ dari mikrokontroler pada
pin RD sehingga data dari port B tadi akan pindah ke pin D0 - D7 (bus data).
Kemudian setelah data tersebut berada pada Pin D0 – D7 ( bus data ) ,data ini
akan terhubung ke IC 74LS245.
Ketika sinyal READ sudah di kirimkan,maka data akan di
teruskan ke pin B di IC 74LS245. Pada IC ini akan di cek kondisi nya, untuk pin
CE sudah memenuhi syarat aktif karna
terhubung ke ground(aktif rendah). Sedangkan pada pin AB/BA ( DIR ),pada
gerbang AND kaki pertama terhubung ke pin PSEN yang nilainya 1( tidak aktif)
karna biasanya pin ini di hubungkan ke ROM,sedakan kaki ke dua terhubung ke pin
RD (Read) dimana nilainya adalah 0 karena kita sedang melakukan pembacaaan
data. Ketika nilai AND bernilai 1 dan
0,maka output yang dihasilkan akan 0, sehingga pin AB/BA (DIR) mendapat nilai 0
yang mengakibatkan data dari pin B akan di teruskan ke Pin A. Kemudian data ini
akan di teruskan ke mikrokontroler sehingga data pun terbaca.
Mengirim data ke LCD
dan LED
Untuk menampilkan data yang sudah terbaca mikrokontroler ke
LCD atau pun ke LED, maka pertama
mikrokontroler mengirimkan alamat ke PPI 8255A-1 yaitu pada pin A0 dan A1.
Untuk menghubungkan pin D0-D7 dengan port A pada PPI8255A-1, maka alamat A0=0
dan A1 =0. Kemudian untuk mengaktifkan PPI 8255A-1 kita harus memberi input
rendah ke pin CS,dimana pin ini terhubung dengan pin Y1 IC 74LS138. Supaya pada
pin Y1 bernilai aktif rendah ,maka alamat yg dikirim pada pin BCA harus bernilai 001.
Kemudian setelah alamat di kirim dan pin CS sudah mendapat
aktif rendah ,maka sinyal control WRITE di kirim dari mikrokontroler ke PPI
8255A-1 di pin WR. Kemudian data akan di kirimkan ke PPI melalui IC 74LS245.
Pada IC ini akan di cek kondisi nya, agar IC ini aktif pin CE duhubungkan ke
ground(aktif rendah). Sedangkan pada pin AB/BA ( DIR ),pada gerbang AND kaki
pertama terhubung ke pin PSEN yang nilainya 1( tidak aktif) karna biasanya pin
ini di hubungkan ke ROM,sedakan kaki ke dua terhubung ke pin RD (Read) dimana
nilainya adalah 1 karena kita sedang tidak melakukan pembacaaan data. Maka
ketika nilai AND bernilai 1 dan 1,maka
output yang dihasilkan akan 1, sehingga pin AB/BA (DIR) mendapat nilai 1 yang
mengakibatkan data dari pin A akan di teruskan ke Pin B.
Kemudian data akan di teruskan ke pin D0-D7 pada PPI 8255A-1 dan diteruskan ke Port A
nya. Data pada port A akan terhubung ke LCD sebagai input data,sehingga LCD
akan aktif (LCD menampilkan tulisan) sesuai dengan program data yang di kirim
dari mikrokontroler.
Karna data pada PPI 8255A-1 tidak bias langsung terhubung ke
2 port sekaligus,maka untuk menghubungkan data ke port B harus dilakukan satu
per satu. Cara nya sama dengan menghubungkan dengan port A, kita hanya perlu
menukar alamat A0 = 1 dan A1 = 0. Maka data akan terhubung ke LED sehingga LED
akan aktif sesuai dengan program data yang di kirim dari mikrokontroler.
C. Video
Video 1 . READ Data Sensor
Video 2. WRITE Data Sensor
D. Download file
File HTML
Tidak ada komentar:
Posting Komentar