TimerCounter 1
TimerCounter1 adalah TimerCounter 16 bit yang memungkinkan
programpewaktuan lebih akurat. Fitur-fitur dari TimerCounter1 ini adalah sebagai berikut.
a. Desain 16 bit, sehingga memungkinkan untuk menghasilkan PWM 16 bit. b. Dua buah unit pembanding.
c. Dua buah register pembanding. d. Satu buah input capture unit.
e. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai match compare. f. Dapat menghasilkan gelombang PWM.
g. Periode PWM yang dapat diubah-ubah. h. Sebagai pembangkit frekuensi.
i. Empat buah sumber interupsi TOV1, OCF1A, OCF1B dan ICF1.
TimerCounter 2
TimerCounter2 adalah TimerCounter 8 bit yang multifungsi. Fitur-fitur
untuk TimerCounter2 pada ATmega8535 adalah sebagai berikut. a. Sebagai counter 1 kanal.
b. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai match compare. c. Dapat mengahasilkan gelombang PWM.
d. Sebagai pembangkit frekuensi. e. Clock prescaler 10 bit.
f. Sumber interupsi dari compare match OCF0 dan overflow TOV0.
2.4.6 Sistem Clock
Mikrokontroler, mempunyai sistem pewaktuan CPU, 12 siklus clock. Artinya setiap 12 siklus yang dihasilkan oleh ceramic resonator maka akan menghasilkan satu siklus
mesin. Nilai ini yang akan menjadi acuan waktu operasi CPU. Untuk mendesain sistem mikrokontroler kita memerlukan sistem clock, sistem ini bisa di bangun dari
Universitas Sumatera Utara
clock eksternal maupun clock internal. Untuk clock internal, kita tinggal memasang komponen seperti di bawah ini:
Gambar 2.11 Sistem Clock
2.4.7 Organisasi memori AVR ATMega8535
AVR ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Sebagai tambahan, ATmega8535memiliki fitur suatu
EEPROM Memori untuk penyimpanan data. Semuatiga ruang memori adalah reguler dan linier.
A. Memori Data
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum,64 buah register IO,dan 512 byte SRAM Internal.Register keperluan umum menempati space
data pada alamatterbawah, yaitu 00 sampai 1F. Sementara itu, register khusus unutk menangani IO dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64alamat berikutnya,
yaitu mulai dari 20 hingga 5F. Register tersebutmerupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsiterhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti
kontrol register,timercounter, fungsi – fungsi IO, dan sebagainya. Register khususalamat memori secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 2.2. Alamatmemori
berikurnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi60 sampai dengan 25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Konfigurasi Data AVR AT Mega 8535
B.Memori Program
ATmega8535 berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem Memoriflash Reprogrammable untuk penyimpanan program. Karena semuaAVR instruksi adalah
16 atau 32 bits lebar, Flash adalah berbentuk 4K x16. Untuk keamanan perangkat lunak, Flash Ruang program memori adalah dibagi menjadi dua bagian, bagian boot
program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari 000 sampai FFF.Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya 10,000writeerase
Cycles. ATmega8535 Program Counter PC adalah 12 bitlebar, alamat ini 4K lokasi program memori.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.12 Memori Program AT Mega 8535
2.4.8 ADC Analog To Digital Converter
ADC pada ATmega8535 merupakan ADC 10-bit tipe Successive Approximation
, yang terhubung ke sebuah multiplekser analog yang akan memilih satu dari delapan kanal. Untuk menjaga validitas data, terdapat untai Sample and
Hold . Tegangan suplai ADC terpisah dari tegangan suplai mikrokontroler, tetapi
selisihnya tidak boleh lebih dari 0,3 V. Untuk mengatasinya, digunakan untai filter LC. Terdapat 8 kanal ADC masing-masing selebar 10 bit. ADC dapat digunakan
dengan memberikan masukan tegangan pada port ADC, yaitu port A.0 sampai dengan port A.7. Ada dua mode ADC yang dapat digunakan, yaitu single conversion dan free
running . Pada mode single conversion, pengguna harus mengaktifkan setiap kali ADC
akan digunakan. Sedangkan pada mode free running, pengguna cukup sekali mengaktifkan, sehingga ADC akan terus mengkonversi tanpa henti.
2.4.9 PWM Pulse Width Modulation
Mikrokontroler ATmega8535 menyediakan fitur TimerCounter1 yang dapat diatur sebagai timer, pencacah counter, perekam waktu kejadian even occurance time
capture , pembangkit isyarat PWM Pulse Width Modulation, serta autoreload timer
Clear Timer on CompareCTC . Dengan lebar 16 bit, TimerCounter1 dapat
Universitas Sumatera Utara
digunakan secara fleksibel untuk berbagai tujuan yang berkaitan dengan waktu dan pembangkit gelombang. Register-regiser yang terlibat pada operasi TimerCounter1
antara lain : a. TCCR1A TimerCounter Control Register A
b. TCCR1B TimerCounter Control Register B c. TCNT1H TimerCounter1 High-byte dan TCNT1L TimerCounter1 Low-byte
d. OCR1AHL Output Compare Register 1 A High-byteLow-byte dan OCR1BHL Output Compare Register 1 B High-byteLow-byte
e. ICR1HL Input Capture Register 1 High-byteLow-byte f. TIMSK TimerCounter Interrupt Mask Register
g. TIFR TimerCounter Flag Register
Isyarat PWM merupakan hasil modulasi isyarat segitiga oleh isyarat konstan. Pengubahan amplitudo isyarat konstan akan mengubah lebar pulsa hasil modulasi.
Sementara pengubahan amplitudo isyarat segitiga dengan bentuk segitiga sebangun dengan segitiga awal akan mengubah frekuensi PWM.
Terdapat dua register OCR1AB Output Compare Register1AB yang isinya secara kontinyu dibandingkan dengan isi register TimerCounter1. Register-register
ini dapat diisi oleh pengguna, selebar masing-masing 16 bit. Dalam mode PWM, nilai register OCR1AB ini yang menjadi isyarat pemodulasi.
Lebar register data TimerCounter1 adalah 16 bit, sehingga dapat mencacah nilai dari 0000 hingga FFFF. Dalam operasi PWM, nilai TimerCounter1 ini yang
menjadi isyarat segitiga. Sebagai catatan, istilah segitiga di sini tidak berarti segitiga dalam bidang geometri, tetapi isyarat yang meningkat amplitudonya secara berlangkah
sehingga bentuknya menyerupai segitiga. Fasilitas PWM yang disediakan memiliki resolusi 8 hingga 10 bit. Mode
operasinya meliputi Fast PWM FPWM, Phase Correct PWM PCPWM, dan Phase and Frequency Correct PWM PFCPWM
. Pada mode Fast PWM, TimerCounter1 akan mencacah ulang dari nol BOTTOM setiap kali terjadi limpahan overflow.
Segitiga yang terjadi adalah segitiga siku-siku. Sedangkan pada dua mode yang lain, TimerCounter1
akan mencacah turun ketika terjadi limpahan, sehingga segitiga berbentuk sama kaki dengan puncak pada nilai TOP. Perbedaan utama pada mode
PCPWM dan PFCPWM adalah waktu perbaruan nilai OCR1AB. Mode PCPWM
Universitas Sumatera Utara
memperbarui OCR1AB saat nilai TOP, sedangkan pada PFCPWM saat nilai BOTTOM
. Perubahan nilai OCR1A menjadi lebih kecil menunjukkan pulsa yang
menyempit pula. Durasi pulsa saat nilai OCR1A lebih besar daripada nilai TCNT1 disebut waktu ON t
ON
. Sebaliknya, ketika nilai OCR1A lebih kecil, disebut waktu OFF t
OFF
. Perbandingan t
ON
terhadap periode PWM disebut duty cycle, yang nilainya maksimal 100 .
Modulasi lebar pulas PWM dicapaidiperoleh dengan bantuan sebuah gelombang kotak yang mana siklus kerja duty cycle gelombang dapat diubah-ubah
untuk mendapatkan sebuah tegangan keluaran yang bervariasi yang merupakan nilai rata-rata dari gelombang tersebut.
Gambar 2.13 Gelombang kotak pulsa dengan kondisi high 5V dan low 0V
T
on
adalah waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi baca: high atau 1 dan,
T
off
adalah waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi rendah baca: low atau 0.
Anggap T
total
adalah waktu satu siklus atau penjumlahan antara T
on
dengan T
off
, biasa dikenal dengan istilah “periode satu gelombang”.
T
total =
T
on
+ T
off
………………………………………………………. 2.1
Siklus kerja atau duty cycle sebuah gelombang di definisikan sebagai,
Universitas Sumatera Utara
D = T
on off
total
T T
+
on
T
on
T =
……………………………… 2.2 Tegangan keluaran dapat bervariasi dengan duty-cycle dan dapat dirumusan sebagai
berikut, sehingga : ......................................... 2.3
Dari rumus diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan keluaran dapat diubah-
ubah secara langsung dengan mengubah nilai T
on
.
Apabila T
on
adalah 0, V
out
juga akan 0.
Apabila T
on
adalah T
total
maka V
out
adalah V
in
atau katakanlah nilai maksimumnya. PWM bekerja sebagai switching power suplai untuk mengontrol on dan off.
Tegangan dc dikonvert menjadi sinyal kotak bolak balik, saat on mendekati tegangan puncak dan saat off mrnjadi nol 0 volt. Dengan mengatur duty cycle dari sinyal
modulasi lebar pulsa dari sinyal disebabkan oleh PWM. Terlihat pada gambar di bawah sinyal ref adalah sinyal tegangan dc yang
dikonversi oleh sinyal gergaji dan menghasilkan sinyal kotak
Gambar 2.14 Sinyal Referensi sinyal tegangan DC
Universitas Sumatera Utara
Informasi analog dapat dikirimkan dengan menggunakan pulsa-pulsa tegangan atau pulsa-pulsa arus. Dengan modulasi pulsa, pembawa informasi terdiri dari pulsa-
pulsa persegi yang berulang-ulang. Salah satu teknik modulasi yang sering digunakan adalah teknik modulasi durasi atu lebar dari waktu tunda positif ataupun waktu tunda
negatif pulsa-pulsa persegi tersebut..
2.5 LCD Liquid Crystal Display M1632 2x16
Prinsip kerja LCD adalah mengatur cahaya yang ada, atau nyala LED. Dibandingkan dengan seven segment, memang LCD lebih dianggap rumit oleh
sebagian orang, akan tetapi ada pula orang yang lebih suka memakai LCD karena pemakaian daya yang sangat rendah, selain itu juga karena jumlah karakter yang
ditampilkan semakin banyak.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
LCD 2 x 16
Gambar 2.15 LCD 2x16
LCD M1632 mempunyai karakteristik sebagai berikut : 1. 16 karakter, dua baris tampilan kristal cair LCD dari matriks titik.
2. Duty Ratio : 116. 3. ROM pembangkit karakter untuk 192 tipe karakter bentuk karakter 5 x 7
matriks titik. 4. Mempunyai dua jenis RAM yaitu, RAM pembangkit karakter dan RAM data
tampilan. 5. RAM pembangkit karakter untuk 8 tipe karakter program tulis dengan bentuk
5 x 7 matrik titik. 6. RAM data tampilan dengan bentuk 80 x 8 matrik titik maksimum 80
karakter. 7. Mempunyai pembangkit clock internal.
Universitas Sumatera Utara
