Gambar 2.4 Menggunakan Lembaran Prisma Dalam Perolehan FTIR Sidik Jari
2.3 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu sistem komputer lengkap dalam satu chip. Lengkap dalam artian memiliki unit CPU, port IO paralel dan serial, timer, counter, memori RAM untuk
penyimpanan data saat eksekusi program, dan memori ROM tempat dari mana perintah yang akan dieksekusi. Dan merupakan suatu komponen elektronik kecil yang mengendalikan
operasi komponen elektronik lain pada suatu sirkuit elektronik.
2.3.1 Mikrokontroler AVR Atmega 8535
Mikrokontroler ATmega 8535 merupakan mikrokontroler 8-bit teknologi CMOS dengan konsumsi daya rendah yang berbasis arsitektur enhanced RISC AVR. Dengan eksekusi
intruki yang sebagian besar hanya menggunakan suatu siklus clock, ATmega 8535 mencapai throughput
sekitar 1 MIPS per MHZ yang mengizinkan perancang sistem melakukan optimasi konsumsi daya verus kecepatan pemrosesan.
2.3.2 Arsitektur AVR ATmega 8535
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 satu siklus clock, berbeda
dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Selain itu AVR berteknologi RISC Reduced Instruction Set Computing. Secara garis besar arsitektur mikrokontroler
ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut : 1. Port IO 32 bit, yang dikelompokkan dalam Port A, Port B, Port C dan Port D.
2. Analog to Digital Converter 10-bit sebanyak 8 input. 3. Timercounter sebanyak 3 buah dengan compare mode.
4. CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.
Universitas Sumatera Utara
5. SRAM sebesar 512 byte. 6. Memory Flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write.
7. Interupsi Internal maupun eksternal. 8. Port Komunikasi SPI.
9. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 10. Analog Comparator.
11. Komunikasi serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. Frekuensi clock maksimum 16 MHz.
12. PORT USART untuk komunikasi serial.
Media penyimpan program berupa flash memory, sedangkan penyimpan data berupa SRAM Static Random Acces Memory dan EEPROM Electrical Erasable Programmable
Read Only Memory . Untuk komunikai data tersedia fasilitas SPI Serial Peripheral
Interface , USART Universal Shynchronous and Asyncrhonous Serial Receiver and
Transmitter , serta TWI Two-wire Serial Interface. Di samping itu terdapat fitur tambahan,
antara lain AC Analog Comparator, 8 kanal 10-bit ADC Analog to Digital Converter, 3 buah TimerCounter, WDT Watchdog Timer, manajemen penghematan daya Sleep Mode,
serta osilator internal 8 Mhz. seluruh fitur terhubung ke bus 8 bi. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Blok Diagram dan Arsitektur ATmega 8535 2.3.3 Konfigurasi pin Mikrokontroler ATmega 8535
Di bawah merupakan konfigurasi pin mikrokontroler AVR ATmega 8535 yaitu : 1. VCC : merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan pin catu daya.
2. GND : merupakan pin ground. 3. Port A PA0..PA7 : merupakan pin IO dua arah dan pin masukan ADC.
Universitas Sumatera Utara
4. Port B PB0..PB7 : merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu timercounter, komparator analog dan SPI.
5. Port C PC0..PC7 : merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, input ADC dan Timer Oscilator.
6. Port D PD0..PD7 : merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 : merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF : merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega8535
2.3.4 Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATMega8535
Untuk keterangan lebih lanjut dibawah ini merupakan sebuah tabel yang menjelaskan konfigurasi pin mikrokontroler ATmega 8535 secara rinci, yaitu:
Tabel 2.3 Deskripsi pin-pin AVR ATmega 8535
No.Pin Nama Pin
Keterangan 10
VCC Catu daya
11 GND
Ground 40
– 33 Port A : PA0-
PA7 ADC0-
Port IO dua arah dilengkapi internal pull up resistor
. Port ini juga dimultipleks
Universitas Sumatera Utara
ADC7 dengan masukan analog ke ADC 8 kanal
1-7 Port B : PB0
– PB7
Port IO dua arah dilengkapi internal pull up resistor.
Fungsi lain dari port ini masing masing adalah :
PB0 : To timercounter0 external counter input
PB1 : T1 timercounter1 external conter input
PB2 : AIN0 analog comparator positive input
PB3 : AIN1 analog comparator positive input
PB4 : SS SPI slave select input PB5 : MOSI SPI bus master inputslave
input PB6 : MISO SPI bus master inputslave
input PB7 : SCK SPI bus serial clock
22 – 29
Port C : PC 0 –
PC 7 Port IO dua arah dilengkapi internal pull
up resistor. Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai osilator eksternal untuk
timercounter 2. 14-21
Port D : PD0 –
PD7 Port IO dua arah dilengkapi internal pull
up resistor. Fungsi lain dari port ini masing masing adalah :
PD0 : RXD UART input line PD1 : TXD UART input line
PD2 : INT0 eksternal interrupt 0 input PD3 : INT 1 eksternal interrupt 1 input
PD4 : OC1B timercounter 1 output compare B match input
PD5 : OC1A timercounter 1 output
Universitas Sumatera Utara
compare A match input PD6 : ICP timercounter1 input capture
pin PD7 : OC2 timercounter2 output compare
match output
9 RESET
Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika low melebihi periode
minimum yang diperlukan.
13 XTAL 1
Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke rangkaian internal clock.
12 XTAL 2
Keluaran dari inverting oscillator amplifier 30
AVCC Catu daya untuk port A dan ADC
31 AGND
Analog Ground 32
AREF Refrensi masukan analog untuk ADC
2.3.4 Peta Memori ATmega 8535
Mikrokontroler AVR ATmega 8535 memiliki dua jenis memori yaitu 1 memori data SRAM dan 2 memori program memori Flash. Di samping itu juga dilengkapi dengan
EEPROM Electrical Erasable Programmable Read Only Memory untuk penyimpanan data tambahan yang bersifat non-volatile. Memori EEPROM ini mempunyai lokasi yang terpisah
dengan sistem register alamat, register data dan register kontrol yang dibuat khusus untuk EEPROM.
2.3.4.1 Memori Program dan Data
Mikrokontroler ATmega 8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, memori program dibagimenjadi dua
bagian yaitu 1 Boot Flash Section dan 2 Application Flash Section. Boot Flash Section
Universitas Sumatera Utara
digunakan untuk meyimpan program Boot Loade, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk
menyimpan progam aplikasi yang dibuat pengguna. Mikrokontroler AVR tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan Boot Loader. Besarnya memori Boot
Flash Section dapat diprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung setting pada
konfigurasi bit di-register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section
juga sudah aman. Memori data dibagi menjadi tiga yaitu :
1. Terdapaat 32 register keperluan umum general purpose register_GPR biasa disebut register file di dalam teknologi RISC
2. Terdapat 64 register untuk keperluan inputoutput IO register 3. Terdapat 512 byte SRAM internal. Selain itu, terdapat pula EEPROM 512 byte
sebagai memori data yang dapat diprogram saat beroperasi. IO register dan memori SRAM pada mikrokontroler AVR ATmega 8535.
Gambar 2.7 Memori AVR ATmega8535
2.3.5 Status Register
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Status Register
1. Bit7 I Global Interrupt Enable, Bit harus di Set untuk meng-enable semua jenis interupsi.
2. Bit6 T Bit Copy Storage, Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat
disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.
3. Bi5 H Half Cary Flag 4. Bit4 S Sign Bit merupakan hasil operasi EOR antara flag
–N negative dan flag V complement overflow.
5. Bit3 V Two’s Component Overflow Flag Bit ini berfungsi untuk mendukung
operasi matematis. 6. Bit2 N Negative Flag Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis
menghasilkan bilangan negatif. 7. Bit1 Z Zero Flag Bit ini akan menjadi set apabila hasil operasi matematis
menghasilkan bilangan 0. 8. Bit0 C Cary Flag Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan
carry.
2.4 Interface MAX-232
