1.3. Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1.
Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat penghitung waktu antara pemancaran dan penerimaan sinyal ultrasonik.
2. Memanfaatkan sensor ultrasonik untuk membantu penyandang tuna netra
dalam hal mengukur jarak.
1.4. Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, penulis membuat alat pengukur jarak dengan menggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan batasan-batasan sebagai
berikut: 1.
Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51. 2.
Sensor yang digunakan untuk mengukur jarak adalah sensor ultrasonik ping buatan Parallax inc.
3. Alat hanya mendeteksi benda yang ada didepannya, dan tidak dapat
mendeteksi lubang.
1.5. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat bantu pengukur
Universitas Sumatera Utara
jarak bagi penyandang tuna netra dengan menggunakan sensor ultrasonik 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 ultrasonik, mikrokontroler AT89S51 hardware dan software, bahasa program yang digunakan. serta
karekteristik dari komponen-komponen pendukung.
BAB 3. PERANCANGAN ALAT
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. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk
mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
Universitas Sumatera Utara
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.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar market need dan teknologi baru. Sebagai teknologi
baru, yaitu teknologi semi konduktor 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 mikroprosesor. Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan
para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih
canggih serta dalam bidang pendidikan.
Tidak seperti sistem 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. Perbedaan lainnya terletak pada 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
Universitas Sumatera Utara
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan Pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program
kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register-
register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk
mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.
Pada prinsipnya program pada mikrokontroler 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 mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
1. Sebuah Central Processing Unit 8 bit 2. Osilator : internal dan rangkaian pewaktu
3. RAM internal 128 byte 4. Flash memori 4 Kbyte
5. Lima buah jalur interupsi dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal
6. Empat buah programable port IO yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur IO
7. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART
Universitas Sumatera Utara
8. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika 9. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada
frekuensi 12 MHz.
2.1.1. Konstruksi AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 µF dan resistor 10 K
Ω 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 pF 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 program.
Random Access Memory RAM isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya,
dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC
Universitas Sumatera Utara
mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler menggunakan 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 InputOuput yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S51 mempunyai 32
jalur InputOuput. Jalur InputOuput paralel dikenal sebagai Port 1 P1.0..P1.7 dan Port 3 P3.0..P3.5 dan P3.7.
Gambar 2.2 IC Mikrokontroler AT89S51
Universitas Sumatera Utara
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 :
VCC Pin 40
Suplay tegangan
GND Pin 20
Ground
Port 0 Pin 39-Pin 32
Port 0 dapat berfungsi sebagai IO biasa, low order multiplex addressdata ataupun penerima kode byte pada saat flash programming. Pada fungsi sebagai IO biasa port
ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah
sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.
Pada fungsi sebagai low order multiplex addressdata, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up terutama
pada saat verifikasi program.
Port 1 Pin 1 - Pin 8
Port 1 adalah port dua arah masukankeluaran 8-bit dengan pull-up internal. Sebagai tambahan, P1.0 dan P1.1 dapat diatur sebagai pewaktu pencacah-2 eksternal masukan
pencacah P1.0T2 dan pewaktupencacah-2 masukan pemicu P1.1T2EX. Port 1
juga menerima byte-byte alamat saat pemrograman dan verifikasi flash. Port 2 Pin 21 – pin 28
Port 2 berfungsi sebagai IO biasa atau high order address, pada saat mengakses memori 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.
Universitas Sumatera Utara
Port 3 Pin 10 – pin 17
Port 3 merupakan 8 bit port IO dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :
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 external
P3.3 pin 13 INT1 interrupt 1 external
P3.4 pin 14 T0 input external timer 0
P3.5 pin 15 T1 input external timer 1
P3.6 pin 16 WR menulis untuk eksternal data memori
P3.7 pin 17 RD untuk membaca eksternal data memori
RST pin 9 Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
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 program PROG
selama memprogram Flash.
PSEN pin 29
Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal.
EA pin 31
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika
kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada
Universitas Sumatera Utara
memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.
XTAL1 pin 19
Input untuk clock internal.
XTAL2 pin 18
Output dari osilator.
2.2. Sensor Ping Ultrasonic Range Finder
Kategori