4
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini penulis akan membahas tentang komponen - komponen yang digunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan
menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya di bahas sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya.
2.1 Mikrokontroler
Dalam merancang aplikasi elektronika digital dibutuhkan sebuah alatkomponen yang dapat menghitung, mengingat, dan mengambil pilihan dan digunakan
sebagai otaknya. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah komputer, namun tidaklah efisien jika harus menggunakan komputer hanya untuk keperluan tersebut. Untuk
itu komputer dapat digantikan dengan sebuah mikrokontroler. Mikrokontroler sebenarnya adalah pengembangan dari mikroprosesor, namun dirancang khusus
untuk keperluan instrumentasi sederhana
.
2.1.1 Mikrokontroler ATMega8
Mikrokontroler dapat dianalogikan sebagai sebuah sistem komputer yang dikemas dalam sebuah chip, artinya di dalam sebuah IC mikrokontroler sebetulnya sudah
terdapat kebutuhan minimal agar mikroprosesor dapat bekerja, yaitu meliputi mikroprosesor, ROM, RAM, IO dan clock seperti halnya yang dimiliki oleh
sebuah PC.
5
Mengingat kemasannya yang berupa sebuah chip dengan ukuran yang relatif lebih kecil, tentu saja spesifikasi dan kemampuan yang dimiliki oleh
mikrokontroller akan menjadi lebih rendah bila dibandingkan dengan sistem komputer seperti PC baik dilihat dari segi kecepatannya. Tidak seperti system
komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya, mikrokontroler hanya bisa
digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Meskipun dari sebuah kemampuan lebih rendah tetapi mikrokontroler
memiliki kelebihan yang tidak bisa diperoleh pada sistem komputer yaitu,dengan kemasannya yang kecil dan kompak membuat mikrokontroller menjadi lebih
fleksibel dan praktis digunakan terutama pada sistem-sistem yang relatif tidak terlalu kompleks atau tidak memerlukan bahan komputasi yang tinggi.
2.1.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8
Mikrokontroller jenis AVR merupakan keluarga mikrokontroller RISC Reduced Instruction Set Computing keluaran Atmel. Konsep arsitektur AVR pada
mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di Norwegian institute of Technology NTH yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan. Mikrokontroler kemudian
dikembangkan lebih lanjut oleh Atmel. Seri pertama AVR yang dikeluarkan adalah mikrokontroler 8 bit AT90S8515, dengan konfigurasi pin yang sama
dengan mikrokontroler 8051, termasuk address dan data bus yang termultipleksi. Mikrokontroler AVR menggunakan teknologi RISC dimana set
instruksinya dikurangi dari segi ukurannya dan kompleksitas mode
pengalamatannya. Pada awal era industri komputer, bahasa pemograman masih
6
mengunakan kode mesin dan bahasa assembly. Untuk mempermudah dalam pemograman pada desainer komputer kemudian mengembangkan bahasa
pemograman tingkat tinggi yang mudah dipahami manusia. Namun akibatnya, intruksi yang ada semakin kompleks dan membutuhkan lebih banyak memori.
Dan tentu saja siklus eksekusi instruksinya menjadi semakin lama. Dalam AVR dengan arsitektur RISC 8 bit, semua instruksi berukuran 16
bit sebagian besar dieksekusi dalam 1 siklus clock. Berbeda dengan MCS-51 yang instruksinya bervariasi antara 8 bit sampai dengan 32 bit dan dieksekusi selama 1
sampai 4 siklus mesin membutuhkan 12 periode clock. Dalam pengembangannya , AVR dibagi menjadi beberapa varian yaitu AT908xx, ATMega, AT86RFxx dan
ATTiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing varian adalah kapasitas memori dan beberapa fitur tambahan saja. Mikrokontroler ATMega8
merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8bit.
Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMega8
Beberapa tipe mikrokontroler yang berkeluarga sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, dll. Yang
membedakan antara mikrokontroler yang disebutkan antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO pin inputoutput, peripherial USART, timer, counter,
dll. Dari segi ukuran fisik, ATMega8 memiliki ukuran fisik lebih kecil
7
dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler disebutkan diatas. Namun untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega8 tidak kalah dengan yang lainnya
karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, dll, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan
mikrokontroler yang lainnya.
2.1.3 Fitur Mikrokontroler ATMega8