Perancangan Kerangka Alat Pengukur Tinggi Badan Perancangan Mikrokontroler dengan Sensor Ultrasonik

mengatur sinyal yang dikeluarkan oleh sensor ultrasonik, tetapi untuk membuat rangkaian mikrokontroler agar dapat bekerja dengan baik dibutuhkan rangkaian pengatur yaitu berupa rangkaian reset yang berfungsi untuk mengatur kembali program pengukur tinggi badan setiap kali catu daya dihidupkan, rangkaian clock yang berfungsi sebagai pengatur waktu sensor ultrasonik.

3.1.2.1 Rangkaian Reset

Rangkaian reset ini sangat diperlukan untuk rangkaian mikrokontroler AT89C51 yang berfungsi untuk me-reset ulang program dari mikrokontroler sehingga program mikrokontroler dapat di-set ulang pada saat program awal pengukuran tinggi badan, pada saat catu daya dihidupkan rangkaian reset ini berfungsi untuk menahan logika tinggi yang dihasilkan oleh arus dari catu daya melalui pin RST atau pin 9 yang berada pada mikrokontroler AT89C51. Gambar 3.3 Rangkaian reset Pada gambar 3.3 pada skema rangkaian terlihat resistor dengan besar 8200 Ω Ohm atau 8k2 Ω Ohm diseri dengan elco electrolit condensator 10µf 50V sedangkan resetnya berada pada elco electrolit condensator . Ini berfungsi untuk menahan arus tinggi saat catu daya pertama kali dihidupkan.

3.1.2.2 Rangkaian Clock

Kecepatan proses kerja dari mikrokontroler sangat tergantung oleh sumber clock pewaktu pada AT89C51 telah menyediakan osilator internal yang berfungsi untuk membangkitkan pulsa pewaktu clock. Pada rangakaian clock terdapat satu buah kristal 11.0592 mhz yang dihubungkan secara paralel dengan kondensator 33pf sebayak 2 buah, rangkaian clock ini berfungsi sebagai pemberi waktu pewaktu pada pengukur tinggi badan sensor ultrasonik. Komponen kristal dihubungkan ke pin XTAL1 dan pin XTAL2 atau pin 18 dan pin 19. Gambar 3.4 Rangkaian clock Pada gambar 3.4 rangkaian clock terlihat bahwa kristal 11.0592 mhz di paralel dengan dua kondensator yang diseri dan masuk pada pin XTAL 1 dan dan pin XTAL 2 atau pin 18 dan pin 19 Gambar 3.5 Kristal

3.1.3 Perancangan Mikrokontroler dengan Sensor Ultrasonik

Pada perancangan mikrokontroler dengan sensor ultrasonik ini penulis menggunakan sensor ultrasonik buatan Ping Parallax seperti yang telah dibahas di bab sebelumnya dengan menghubungkannya ke mikrokontroler AT89C51. untuk yang menggunakan mikrokontroler dari keluarga MCS-51 sedikit berbeda dengan mikrokontroler dari keluarga AVR meskipun kedua mikrokontroler tersebut sama-sama produksi dari ATMEL. Gambar 3.6 Mikrokontroler Avr Dengan Sensor Ultrasonik Ping Gambar 3.7 Mikrokontroler MCS-51 dengan sensor ultrasonik Ping Pada gambar 3.6 dan 3.7 terlihat jelas bahwa pada mikrokontroler dari keluarga AVR tidak memerlukan tambahan komponen untuk masuk ke pin mikrokontroler sedangkan untuk mikrokontroler MCS-51 harus menggunakan tambahan komponen untuk masuk ke pin mikrokontroler, sedangkan mikrokontroler yang digunakan penulis adalah mikrokontroler AT89C51 yang juga termasuk dalam keluarga MCS-51 maka penulis harus menambahkan satu buah komponen tambahan untuk satu buah sensor ultrasonik Ping Parallax, dalam alat pengukur tinggi badan digital ini penulis hanya menggunakan sebuah sensor ultrasonik Ping Parallax jadi penulis harus menambah sebuah tambahan komponen agar sensor ultrasonik Ping Parallax dapat masuk ke pin mikrokontroler dan dapat dikenali, komponen tambahan yang penulis pakai adalah dioda dengan tipe 1N4148, karena pada dioda 1N4148 mempunyai karakteristik dengan arus yang rendah. Jika penulis menggunakan dioda yang bertipe arus tinggi maka resiko terjadi panas atau terbakar pada komponen atau sensor ultrasonik itu sendiri cukup besar [4]. Gambar 3.8 Rangkaian sensor ultrasonik dan mikrokontroler Pada gambar 3.8 penulis menggunakan dua port untuk satu sensor ultrasonik yang berguna untuk pull-up yaitu pada port 0 dan pada port 2 untuk pin SIG signyal . Untuk pin ground pada semua sensor ultrasonik diseri menuju ke pin ground pada mikrokontroler AT89C51 yaitu pin 20 sedangkan untuk pin vcc pada semua sensor ultrasonik juga diseri dan menuju pada pin vcc pada mikrokontroler AT89C51 yaitu pin 40.

3.1.4 Perancangan Mikrokontroler dengan LCD Display

Pada perancangan mikrokontroler dengan LCD Display penulis menggunakan LCD Display dengan 16x2 character, alasannya meskipun banyak tipe LCD yang memiliki jumlah character lebih besar dan banyak,penulis memilih LCD dengan jumlah character 16x2 karena penulis merasa sesuai dengan kebutuhan, tidak berlebihan dan harganya pun terjangkau. Gambar 3.9 Cara pemasangan Layar LCD Display ke mikrokontroler Pada gambar 3.9 ditunjukkan gambar dari LCD Display ke mikrokontroler melalui 3 pin gnd ground , IO dan vcc. Gnd dan vcc dapat dihubungkan secara langsung atau seri pada mikrokontroler AT89C51 sedangkan pin IO adalah pin dimana untuk masukan dan keluaran dari sensor ultrasonik dan sebagai penghubung ke mikrokontroler untuk menjalankan perintah mikrokontroler AT89C51 melalui program yang ditulis atau ditanamkan ke mikrokontroler AT89C51 dari penulis.

3.1.5 Perancangan Seluruh Rangkaian

Pada perancangan seluruh rangkaian ini penulis menggambarkan rangkaian alat pengukur tinggi badan digital secara keseluruhan dari rangkaian mikrokontroler, rangkaian sensor ultrasonik dan juga rangkaian LCD Display yang digabung menjadi satu rangkaian saja. Gambar 3.10 Diagram Blok Rankaian Pengukur Tinggi Badan Digital Pada gambar 3.10 terdapat rangkaian reset, rangkaian LCD display dan juga rangkaian sensor ultrasonik yang masuk pada mikrokontroler AT89C51. Pada gambar 3.11 adalah rangkaian elektronika dari alat pengukur tinggi badan digital yang dibuat oleh penulis. Gambar 3.11 Skema Rangkaian Alat Pengukur Tinggi Badan Digital Keterangan pada gambar 3.11 adalah untuk rangkaian reset masuk ke mikrokontroler pada pin 9. rangkaian clock masuk ke mikrokontroler pada pin 18 dan pin 19, untuk rangkaian sensor ultra sonik menggunakan 2 buah port yaitu port 0 P0.5 dan port 2 P2.5.