42
3.3. Rangkaian Regulator
Catu daya merupakan pendukung utama bekerjanya suatu sistem. Catu daya yang biasa digunakan untuk menyuplai tegangan sebesar 5 Volt adalah catu
daya DC yang memiliki keluaran +5 volt. Catu daya ini digunakan untuk mensuplay tegangan sebesar 5 volt. IC 7805 IC regulator digunakan untuk
menstabilkan tegangan searah. Kapasitor digunakan untuk mengurangi tegangan kejut saat pertama kali saklar catu daya dihidupkan. Sehingga keluaran IC
regulator 7805 stabil sebesar 5 volt DC. Rangkaian regulator terlihat pada Gambar 3.5. berikut:
Gambar 3.5. Rangkaian Regulator
3.4. Rangkaian Mikrokontroler
Pada proyek akhir ini dibuat piranti pengendali menggunakan mikrokontroler keluaran AVR, yaitu ATMega8535. Untuk mengaktifkan atau
menjalankan mikrokontroler ini diperlukan rangkaian minimum system. Rangkaian minimum system tersebut terdiri rangkaian reset, rangkaian oscillator.
LM7805 VI
1
G N
D 2
VO 3
LM7805 VI
1
G N
D 2
VO 3
1N4001
1N4001 Minimum Sy stem DC 5V
Adaptor DC 12V 100uF16V
220uF25V Output
Input
43
A. Rangkaian Minimum Sistem
Untuk menjalankan mikrokontroler dibutuhkan sebuah rangkaian agar mikrokontroler tersebut dapat bekerja dengan baik. Rangkaian mikrokontroler
terdiri dari rangkaian reset dan rangkaian oscillator. Pada pin VCC diberi masukan tegangan operasi berkisar antara 4,5 Volt
sampai dengan 5,5 Volt. Pin RST mendapat input dari manual reset. Rangkaian minimum sistem dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6. Rangkaian Minimum System ATMega8535
Berdasarkan Gambar 3.3, pin Vcc diberi tegangan operasi yang besarnya berkisar 5 volt sampai dengan 6,5 volt. PortA digunakan sebagai input dimana
Port A.0 sebagai inputan dari sensor jarak gp2d120 dan Port A.2 sampai Port A.7
sebagai inputan tombol keypad 4x4. Port B digunakan sebagai output pada motor driver
dimana port B.1 sampai port B.2 sebagai direction motor 1, port B.3 sebaga keluaran pwm dan port B.5 sampai port B.7 sebagai inputan dari sensor
44
photodiode . Port C digunakan sebagai output ke LCD. Port D juga digunakan
sebagai output pada motor driver dimana port D.5 sampai port D.6 sebagai direction
motor 2, port D.7 sebaga keluaran pwm dan port D.3 sebagai inputan dari sensor photodiode.
Dalam Gambar 3.3. di atas, pin XTAL1 dan XTAL2 dihubungkan dengan komponen XTAL sebesar 4 MHz. Pemilihan frekuensi osilasi dari XTAL tersebut
berdasarkan penggunaan mikrokontroler agar setiap clock mikrokontroler berlangsung setiap
3 μs. Berikut adalah perhitungan besar clock cycle yang dipakai:
B. Rangkaian Reset
Reset pada mikrokontroler ATMega8535 terjadi dengan adanya logika
high “1” selama dua cycle pada kaki RST pada mikrokontroler ATMega8535.
Setelah kondisi pin RST kembali low, maka mikrokontroler akan menjalankan program dari alamat 0000H. Dalam hal ini reset yang digunakan adalah manual
reset. Rangkaian reset dapat dilihat pada Gambar 3.7.
45
Gambar 3.7. Rangkaian Reset
C. Rangkaian Oscillator
Pin XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin oscillator bagi mikrokontroler ATMega8535. Pin XTAL1 befungsi sebagai input dan XTAL2 sebagai output
oscillator . Oscillator ini bisa berasal dari kristal. Rangkaian oscillator dapat
dilihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Rangkaian Oscillator
U4
ATMega8535L RESET
9
XTAL1 13
XTAL2 12
GND 11
PC.7TOSC2 29
AVC C
30
AGN D
31 VC
C 10
PB.0T0XCK 1
PB.1T1 2
PB.2INT2AIN0 3
PB.3OC0AIN1 4
PB.4SS 5
PB.5MOSI 6
PB.6MISO 7
PB.7SCK 8
PD.7OC2 21
PC.0SCL 22
PC.1SDA 23
PC.2 24
PC.3 25
PC.4 26
PC.5 27
PC.6TOSC1 28
PD.6ICP1 20
PD.5OC1A 19
PA.0ADC0 40
PD.4OC1B 18
PD.0RXD 14
PD.1TXD 15
PD.2INT0 16
PD.3INT1 17
PA.1ADC1 39
PA.2ADC2 38
PA.3ADC3 37
PA.4ADC4 36
PA.5ADC5 35
PA.6ADC6 34
PA.7ADC7 33
AREF 32
Y 1 4.000000 MHz
C1 30 pF
C2 30 pF
46
D. Interface IO
Rangkaian IO dari mikrokontroler mempunyai kontrol direksi yang tiap bitnya dapat dikonfigurasikan secara individual, maka dalam perancangan IO
yang digunakan ada yang berupa operasi port ada pula yang dikonfigurasi tiap bit IO
. Berikut ini akan diberikan konfigurasi dari IOmikrokontroler tiap bit yang ada pada masing-masing port yang terdapat pada mikrokontroler .
1. Port A
Port A digunakan untuk input dari keypad dan sensor jarak GP2D120.
untuk port A.0 dipakai untuk input dari data sensor jarak GP2D120, sedangkan port
A.1 sampai A.7 sebagai input dari keypad.
2. Port B
Port B digunakan sebagai input dari sensor photo dioda dan output ke
motor driver untuk mengatur motor bawah, untuk input dari sensor photo dioda menggunakan port B.5 sampai port B.7, sedangkan untuk output ke motor driver
menggunakan port B.1 sampai port B.2 dan pwm motor menggunakan port B.3.
3. Port C
Port C digunakan untuk LCD.
4.
Port D
Port D digunakan sebagai output ke motor driver untuk motor atas dan
input sensor photo dioda sebagai penanda halaman, untuk output motor driver
menggunakan port D.5 sampai port D.6 dan pwm motor menggunakan port D.7, untuk sensor photo dioda menggunakan port D.4
47
E. Program Downloader
Untuk melakukan proses download program, yaitu file dengan ekstensi “.hex” digunakan perangkat bantu AVR USB ISP yang akan dihubungkan dengan
port USB Universal Serial Bus pada komputer. Sebelum downloader dapat
digunakan perlu dilakukan instalasi driver terlebih dahulu. Konfigurasi pinout dan keterangan dari downloader terdapat pada Tabel 3.1 dan Gambar 3.9.
Tabel 3.1 Keterangan pinout AVR USB ISP
Nama No. Pin
IO Keterangan
VTG 2
- Catu daya dari target board 2.7 V - 5.5 V
GND 4, 6, 8, 10
- Titik referensi
LED 3
Output Sinyal kontrol untuk LED Light Emitting Diode atau
multiplexer optional
MOSI 1
Output Command
dan data dari AVR USB ISP ke target AVR MISO
9 Input
Data dari target AVR ke AVR USB ISP SCK
7 Output
Serial Clock, dikendalikan oleh AVR USB ISP RESET
5 Output
Reset , dikendalikan oleh AVR USB ISP
Sumber: INNOVATIVE ELECTRONICS 2009
Gambar 3.9. Pinout AVR USB ISP INNOVATIVE ELECTRONICS, 2009
Pin MOSI, pin MISO, pin SCK, pin RESET, dan pin VTG pada AVR USB ISP masing-masing akan dihubungkan pada pin MOSI, pin MISO, pin SCK,
pin RESET, dan pin VCC pada mikrokontroler . Program editor dan compiler yang digunakan untuk pembuatan program adalah Code Vision AVR. Proses
48
download file “.hex” dapat dilakukan melalui program ini. Pengaturan
penggunaan downloader pada Code Vision AVR dilakukan dengan memilih menu Setting
, kemudian pilihan Programmer seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10. Pemilihan Programmer pada menu Setting di Code Vision AVR
Setelah memilih Programmer pada menu Setting, akan muncul window Programmer Setting
seperti pada Gambar 3.7, yang dilanjutkan dengan memilih tipe programmer AVR yaitu Atmel STK500AVRISP. Pilihan Communication
Port disesuaikan dengan nilai COM yang digunakan oleh downloader. Nilai COM
dari downloader dapat ditemukan pada Device Manager bagian Ports seperti pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11.Window Programmer Setting pada Code Vision AVR
49
Pada Gambar 3.12. menunjukan gambar tampilan dari device manager.
Gambar 3.12. Device Manager
3.5. Rangkaian sensor GP2D120 sensor pendeteksi jarak
Kategori